Transformadores de Medicion Referencia Iec

Transformadores de corriente

FRANKLIN ANTEZANA MEDINA EMAIL : [email protected]

1. Apéndice A.1

TRANSFORMADORES DE TENSIÓN REFERENCIA IEC-60044-2

Error de tensión:Error que el transformador introduce en la medida de una tensión y queproviene del hecho de que la relación de transformación real no es igual a larelación de transformación nominal. Dicho error viene expresado por lafórmula:

% = ( . − ) ∗ 100Donde:===Error de fase (válido sólo para tensiones senoidales):

Es la diferencia de fase entre los vectores de las tensiones primaria ysecundaria, con el sentido de los vectores elegido de forma que este ángulosea nulo para un transformador perfecto. El error de fase se considerapositivo cuando el vector de la tensión secundaria está en avance sobre elvector de la tensión primaria. Se expresa habitualmente en minutos, o encentirradianes.

Clase de precisión:

Designación aplicada a un transformador de tensión cuyos errorespermanecen dentro de los límites especificados para las condiciones deempleo especificadas. Con ella se designa el error máximo admisible que elTT puede introducir en la medición de potencia operando con su Unprimaria y la frecuencia nominal.

Clasificación de los transformadores de tensión.

La clasificación principal de los transformadores de tensión se basa en eldestino o utilización del transformador distinguiéndose los siguientes tipos:

Transformadores de tensión para medida:



Son los concebidos para alimentar equipos de medida. Una de suscaracterísticas fundamentales es que deben ser exactos en las condicionesnormales de servicio. El grado de exactitud de un transformador de medidase mide por su clase o precisión, la cual nos índica en tanto por ciento elmáximo error que se comete en la medida. La norma IEC específica que laclase o precisión debe mantenerse cuando la tensión que se aplica en elarrollamiento primario se encuentre comprendida en un rango que va del 80al 120 % de la tensión primaria nominal, asimismo también debemantenerse dicha precisión cuando la carga conectada al secundario deltransformador esté comprendida entre el 25 y el 100 % de la carga nominaly con un factor de potencia de 0,8 inductivo. Las clases de precisiónnormales para los TT monofásicos para medidas son:

0,1 – 0,2 – 0,5 – 1,0 – 3,0

Transformadores de tensión para protección:

Son aquellos destinados a alimentar relés de protección. Si untransformador va a estar destinado para medida y protección, se construyenormalmente con dos arrollamientos secundarios, uno para medida y otropara protección, compartiendo el mismo núcleo magnético, excepto que sedesee una separación galvánica. Por esta razón, en la norma IEC, se exigeque los transformadores de protección cumplan con la clase de precisión delos transformadores de medida.

Límites de error de tensión y de ángulo de fase.

El error de tensión y de defasaje a la frecuencia nominal no debe superarlos valores de la tabla de la IEC.

Clases de Precision de los Transformadores de TensionClase dePrecision

Limites detension

Error detension %

Angulo de erroren minutos

Angulo de error encentirradianes

0,1 0,8-1,2 Un ± 0,1 ± 5 ± 0,150,2 0,8-1,2 Un ± 0,2 ± 10 ± 0,300,5 0,8-1,2 Un ± 0,5 ± 20 ± 0,60

1 0,8-1,2 Un ± 1 ± 40 ± 1,203 1 Un ± 3 ── ──

Tabla CLASE DE PRECISION DE TRANSFORMADORES DE TENSION IEC 60044-2Requerimientos adicionales para transformadores de tensión paraprotección:



Todos los TT destinados a protección deben cumplir con alguna de lasclases de precisión definidas en la tabla anterior, y además deben ser deuna de las clases de precisión definida en la IEC-60044-2.

Las clases de precisión normales de TT para protección son “3P” y “6P”, ylos mismos límites de error de tensión y de defasaje son normalmenteaplicables tanto al 5% de la Un “Tension Nominal” como a la tensióncorrespondiente al factor de tensión nominal. A 2% de la Un, los límites deerror son llevados al doble de aquellos válidos al 5% de la Un.

Clases de Precision de los Transformadores de Tension paraProteccion

Clase dePrecision

Error detension %

Angulo de erroren minutos

Angulo de erroren centirradianes

3P ± 3,0 ± 120 ± 3,56P ± 6,0 ± 240 ± 7,0

Tabla CLASE DE PRECISION DE TRANSFORMADORES DE TENSION PARA PROTECCION IEC 60044-2

El error de tensión y de ángulo de fase a la frecuencia nominal no debensobrepasar los valores de la tabla a 5% de la Un y al producto de la Un porel factor de tensión nominal (1,2 – 1,5 ó 1,9) y para toda carga comprendidaentre el 25% y el 100% de la carga nominal con un factor de potencia 0,8inductivo.

Verificar la polaridad de un transformador es importante cuando seconectan aparatos de medición de conexión vatimétrica (vatímetroscosfimetros, contadores de energía, etc.) que poseen bornes polarizadosque garantizan la deflexión correcta de la aguja de acuerdo al sentido de laenergía. Es decir que en la medida de potencia y energía revisteimportancia conocer la polaridad de transformadores de medida.

2. Apendice A.2

TRANSFORMADORES DE CORRIENTE REFERENCIA IEC 60044-1.

Requerimientos de exactitud en transformadores de corriente

Los transformadores de corriente para medida son aquellos especialmenteconcebidos para alimentar equipos de medida, siendo una de sus



características fundamentales el hecho de que deben ser exactos en lascondiciones normales de servicio.

El grado de exactitud de un transformador de medida se mide por su claseo precisión, la cual nos indica en tanto por ciento el máximo error que secomete en la medida.

La norma IEC específica que la clase o precisión debe mantenerse siemprey cuando la corriente que circula por el arrollamiento primario se encuentrepor debajo del 120 % de la corriente primaria nominal debiendo tambiénmantenerse dicha precisión cuando la carga conectada al secundario deltransformador esté comprendida entre el 25 y el 100 % de la carga nominal.

Los grados de precisión se dividen en dos grupos: clases de precisiónnormales y clases de precisión especiales.

Los transformadores de clase de precisión especial son los que se utilizanpara aquellos equipos de medida que garantizan su exactitud entre el 20 yel 120 % de la corriente nominal del secundario del transformador. El valorde corriente del secundario de estos transformadores es de 5 A.

Ambas clases de precisión quedan reflejadas en las tablas siguientes:

Tabla CLASE DE PRECISION DE TRANSFORMADORES DE CORRIENTE DE MEDIDA

Clase deprecision

5 20 100 120 5 20 100 1200,1 0,4 0,2 0,1 0,1 15 8 5 50,2 0,75 0,35 0,2 0,2 30 15 10 100,5 1,5 0,75 0,5 0,5 90 45 30 30

1 3 1,5 0,1 0,1 180 90 60 60

Clases de Precision Normales de los Transformadores de Corriente de Medida. Error de relacion (±ɛi) en % para los

valores de la corriente en % de lacorriente nominal.

Error de fase (±δi) en minutos para losvalores de la corriente en % de la

corriente nominal.



Tabla CLASE DE PRECISION ESPECIAL DE LOS TRANSFORMADORES DE CORRIENTE DE MEDIDARequerimientos de exactitud en transformadores de corriente paraprotección.

Los transformadores de corriente para protección son los destinados aalimentar relés de protección, por lo que deben garantizar una precisiónsuficiente para corrientes primarias que sean varias veces superiores a lacorriente primaria nominal.

Para estos transformadores ya no se considera el mismo error querepresenta la clase de precisión en los transformadores de medida, sinoque se considera el error compuesto, el cual se define como el valor eficazde la diferencia integrada en un periodo entre los valores instantáneos de lacorriente primaria y el producto de la relación de transformación nominal porlos valores instantáneos de la corriente secundaria real.

Este valor se expresa en tanto por ciento y viene expresado por:

= 100 1 ( . − )Donde: IP es la corriente nominal primaria, IS es la corriente secundaria real,k es la relación de transformación nominal y T es el periodo de integración.Si las intensidades IP e I S son senoidales, el error compuesto es la sumavectorial del error de relación y del error de fase quedando la fórmula:

= −Definiéndose como corriente límite de precisión nominal aquella corrienteprimaria más elevada para la cual, estando el transformador con la carga deprecisión, se asegura que no se sobrepasará el error compuesto.A partir de este concepto de error compuesto, las clases de precisión paralos transformadores de corriente para protección son las de la siguientetabla.

1 5 20 100 120 1 5 20 100 120 0,2 S 0,75 0,35 0,2 0,2 0,2 30 15 10 10 10 0,5 S 1,5 0,75 0,5 0,5 0,5 90 45 30 30 30

Clases de Precision Especiales de los Transformadores de Corriente de Medida de GamaExtendida. (I2n = 5 A)

Error de relacion (±ɛi) en % para losvalores de la corriente en % de la

corriente nominal.

Error de fase (±δi) en minutos paralos valores de la corriente en % de la

corriente nominal. Clase deprecision



Tabla LÍMITES DE ERROR PARA LA PROTECCIÓN DE TRANSFORMADORES DE CORRIENTEPor ejemplo, 10 P 30 significa que el transformador de protección presentaun error total compuesto del 10 por 100, a una corriente 30 veces mayorque la nominal.

Tabla 1 LÍMITES DE ERROR DE CORRIENTE PARA LA MEDICIÓN TRANSFORMADORES DECORRIENTE (CLASES 3 Y 5)

Los transformadores de clase 3, 5 de precisión especial son los que seutilizan para aquellos equipos de medida que garantizan su exactitud entreel 50 y el 120 % de la corriente nominal del secundario del transformador. Elvalor de corriente del secundario de estos transformadores es de 5 A.

Clase deprecisión.

Error de relación(±ɛi) en % para lacorriente nominal.

Error defase(±δi)en

minutos para lacorriente nominal.

Errorcompuesto en

% para lacorriente limite

de precisión.5P ±1 ±60 510P ±3 ──── 10

CLASES DE PRECISIÓN NORMALES DE LOS TRANSFORMADORES DECORRIENTE DE PROTECCIÓN

50 1203 3 35 5 5

clase

±Porcentaje actual (relación)de error en porcentaje de

corriente nominal se muestraa continuación

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