TRANSFORMADORES DE TENSIÓN

DEFINICIÓN

Transformador en el cual la tensión secundaria es prácticamente proporcional a la tensión primaria y está desfasada de ella un ángulo cercano a cero grados

UTILIZACIÓN DE LOS TRANSFORMADORES DE TENSIÓN

Aislar el circuito de baja tensión de la alta tensiónReproducir fielmente los efectos transitorios y de régimen permanente de la alta tensión en la baja tensión

TIPOS DE TRANSFORMADORES

Inductivos Predominantes entre

600 V y 69 kV Conexión fase-tierra

(un polo aislado) o fase-fase (doble polo aislado)

TIPOS DE TRANSFORMADORES

Doble polo aislado

Un polo aislado

TIPOS DE TRANSFORMADORES

DIVISORES CAPACITIVOS

La reducción básica se hace por división de tensión entre capacitores

En la etapa más baja se utiliza el principio inductivo

Son predominantes para tensiones mayores de 138kV

NORMAS TÉCNICAS

IEC 60044-2: Instrument transformers - Part 2 : Inductive voltage transformers

IEC 60358: Coupling capacitors and capacitor dividers

IEC 60044-5: Instrument transformers - Part 5: Capacitor voltage transformers

SELECCIÓN

Costos

Inductivos vs. Divisores capacitivos: Costo similar hasta 123 kV

Costos del inductivo más alto para tensiones ≥ 145kV

Uso de equipos de telecomunicación por PLC

SIMBOLOGÍA

Transformador inductivo IEC

Transformador capacitivo ANSI

Transformador inductivo ANSI

Transformador capacitivo IEC

ESQUEMAS DE CONEXIÓN

ESQUEMAS DE CONEXIÓN

ESQUEMAS DE CONEXIÓN

CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS

Tensión nominal primaria

Es igual a la tensión nominal del sistema, para conexión fase-tierra es igual a la tensión nominal del sistema dividida por raíz de 3

Tensión nominal secundaria

100 y 110 V

200 V para circuitos secundarios largos

CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS

FACTOR DE TENSIÓN

Es el factor que multiplica la tensión primaria asignada para determinar la tensión máxima, a la cual el transformador deberá cumplir con los requerimientos de exactitud especificados.

El factor de tensión dependen de la condición de puesta a tierra del sistema y de la conexión del devanado primario del transformador

FACTOR DE TENSIÓN

Factor detensiónnominal

Tiempo nominal Conexión del devanado primario y condiciones depuesta a tierra del sistema

1,2 Continuamente Entre fases en cualquier sistema Entre el neutro de un transformador en Y y tierra

en cualquier sistema

1,2 Continuamente

1,5 30 s

Entre fase y tierra en un sistema con neutrosólidamente aterrizado

1,2 Continuamente

1,9 30 s

Entre fase y tierra en un sistema con neutro NOsólidamente aterrizado con disparo automáticopor fallas a tierra

1,2 Continuamente

1,9 8 h

Entre fases y tierra en un sistema con neutroaislado

Sistema aterrizado resonante sin disparoautomático por fallas a tierra

CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS

Potencia de precisiónEs la potencia aparente (VA) que suministra el transformador en el secundario:• A la tensión nominal• Con los requerimientos de la clase de

precisiónValores normalizados:

• 10, 15, 25, 30, 50, 75, 100, 150, 200, 300, 400 y 500 VA

CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS

Error de tensión Error que un transformador introduce a la

medida de una tensión Refleja que la relación de transformación real

difiere de la nominal

• kn = Relación de transformación nominal• Up = Tensión primaria real• Us = Tensión secundaria real

100.

%

p

psn

U

UUktensióndeError

CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS

Desplazamiento de fase Es la diferencia del ángulo de fase entre la

tensión primaria y la secundaria

Es positivo cuando el vector de la tensión

secundaria adelanta al vector de la tensión

primaria

LÍMITES DE ERROR PARA MEDICIÓN

Clase Error en larelación detensión %

Ángulo de fase(min.)

0,1 0,1 50,2 0,2 100,5 0,5 201,0 1,0 403,0 3,0 No especificado

Para cualquier tensión entre el 80% y 120% de la tensión nominal

Carga entre el 25% y 100% de la capacidad nominal

LÍMITES DE ERROR PARA PROTECCIÓN

Clase Error en larelación detensión %

Ángulo de fase(min.)

3P 3,0 1206P 6,0 240

Para cualquier tensión entre el 5% hasta la tensión nominal multiplicada por el factor de tensión

Carga entre el 25% y 100% de la capacidad nominal

PRUEBAS DE RUTINA

Verificación de la identificación de terminales

Prueba a frecuencia industrial en los devanados primarios

Prueba a frecuencia industrial en los devanados secundarios

Prueba de descargas parciales

Determinación de los errores de acuerdo con los requerimientos de la clase de precisión

PRUEBAS TIPO

Incremento de temperatura

Impulso tipo rayo

Impulso tipo maniobra

Tensión soportada de corta duración a la frecuencia industrial

Medida de descargas parciales

Determinación de los errores de acuerdo con los requerimientos de la clase de precisión