Transformadores de Potencial
-
Upload
frankys200 -
Category
Documents
-
view
1.333 -
download
2
Transcript of Transformadores de Potencial
5/9/2018 Transformadores de Potencial - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/transformadores-de-potencial-559bf50ba0341 1/35
5/9/2018 Transformadores de Potencial - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/transformadores-de-potencial-559bf50ba0341 2/35
5/9/2018 Transformadores de Potencial - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/transformadores-de-potencial-559bf50ba0341 3/35
5/9/2018 Transformadores de Potencial - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/transformadores-de-potencial-559bf50ba0341 4/35
El transformador de tensión o potencial TP transforma el
alto voltaje de una línea de energía a un valor más bajo
adecuado para la conexión directa de un voltímetro decorriente AC, el valor del voltaje del secundario del
trasformador generalmente de 120V.
El transformador de tensión se conecta en paralelo con el
receptor de la misma manera que se conecta el voltímetro .
Al igual que el transformador de intensidad se debeconectar a tierra uno de los bornes del secundario con el fin
de evitar la aparición de tensiones peligrosas en el caso de
un fallo de aislamiento entre primario y secundario.
Dado que los transformadores de tensión se utilizan
fundamentalmente en las medidas de alta tensión esfrecuente que se utilicen transformadores monofásicos que
solo pueden conectarse entre fase y tierra, en este caso se
consideran las tensiones primaria y secundaria
normalizadas, los valores anteriores divididos en (3) ½ .
5/9/2018 Transformadores de Potencial - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/transformadores-de-potencial-559bf50ba0341 5/35
El TP debe satisfacer ciertos requerimientos de diseño,
los cuales incluyen la exactitud de la relación de vueltas,
la corriente de magnetización y una caída de voltajemínima. Además , ya que puede trabajar a muy altos
voltajes del primario, los aislamientos entre el devanado
primario y secundario deben soportar grandes
diferencias de potencial.
Los transformadores de tensión funcionanprácticamente a tensión constante, a inducción
constante y no presentan efectos de saturación tan
notables como los transformadores de corriente.
5/9/2018 Transformadores de Potencial - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/transformadores-de-potencial-559bf50ba0341 6/35
Los símbolos normalizados mas utilizados para los
transformadores de tensión son los indicados en las
figuras. Los símbolos a y b se utilizan en esquemas de
conexión y el símbolo c en esquemas unifilares.
P1 y P2 bor nes de entrada y salida del primario
S1 y S2 bor nes correspondientes al secundario
A B C
5/9/2018 Transformadores de Potencial - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/transformadores-de-potencial-559bf50ba0341 7/35
FINALIDADE
S
� Aislar el circuito de baja tensión del
circuito de alta tensión.
� Que los transitorios y de régimen
permanente aplicados al circuito de alta
tensión sean reproducidos lo mas
fielmente posible en el circuito de baja tensión.
5/9/2018 Transformadores de Potencial - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/transformadores-de-potencial-559bf50ba0341 8/35
Tipo de PT inductivo
� Se usa hasta tensiones de 550 kV
pero este transformador es
predominante para tensiones
comprendidas entre 600 V y 69 kV.
� Toda la derivación o relación entre
tensiones se hace con base en la
inducción magnética.
5/9/2018 Transformadores de Potencial - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/transformadores-de-potencial-559bf50ba0341 9/35
Tipo de PT capacitivo
� La reducción básica se hace por
división de tensión entre
capacitares en serie y solo en laetapa mas baja se utiliza el
principio inductivo para dar la
tensión secundaria deutilización. Este transformador
es predominante para tensiones
superiores a 138 KV.
5/9/2018 Transformadores de Potencial - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/transformadores-de-potencial-559bf50ba0341 10/35
CIRCUITO EQUIVALENTE PT CAPACITIVO
5/9/2018 Transformadores de Potencial - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/transformadores-de-potencial-559bf50ba0341 11/35
Doble Polo Aislado
Es un tr ansf ormador en el cual el devanado y los
terminales primarios están aislados de tierr a par a
la máxima tensión de ser vicio. Este tipo de
tr ansf ormador se utiliza par a tensiones medias y bajas.
5/9/2018 Transformadores de Potencial - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/transformadores-de-potencial-559bf50ba0341 12/35
Un Polo Aislado
Es un tr ansf ormador en el cual uno de los
extr emos del devanado primario se conecta
dir ectamente a tierr a a tr avés de un terminal con
nivel de aislamiento bajo. Se utilizan en sistemasde alta tensión.
5/9/2018 Transformadores de Potencial - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/transformadores-de-potencial-559bf50ba0341 13/35
Escogencia del tipo de
transformador de tensión
Necesidad de utilización de PLC en
los esquemas de control, protección
y comunicación.
Costo del transformador .
Para tensiones inferiores a 69 kV
los esquemas empleados no utilizan
PLC y el costo del transformador
inductivo es inferior al capacitivo.
5/9/2018 Transformadores de Potencial - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/transformadores-de-potencial-559bf50ba0341 14/35
� Para tensiones comprendidas entre
69 y 168 kV el factor preponderante
es la utilización del PLC, en este tipode sistemas utilizamos los dos tipos
de transformadores.
� Para tensiones superiores a 138 kV
normalmente s e opta por el de tipo
capacitivo. A par tir de 245 kV el
precio del transformador de tensión
inductivo se vuelve muy superior aldel capacitivo.
5/9/2018 Transformadores de Potencial - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/transformadores-de-potencial-559bf50ba0341 15/35
Características para la
especificación de untransformador de tensión
� Tensión máxima del equipo y niveles de
aislamiento.� Frecuencia nominal.
� Carga nominal.
� Numero de devanados secundarios.
� Relación de transformación nominal.
� Conexión de las devanados
secundarios.
5/9/2018 Transformadores de Potencial - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/transformadores-de-potencial-559bf50ba0341 16/35
� Desviaciones en las tensiones
nominales permitidas en los devanados
secundarios manteniendo la clase de exactitud.
� Carga máxima de los devanados
secundarios.� Potencia térmica nominal de cada
devanado.
� Rango de frecuencia para PLC (solamente para capacitivos)
� Tipo de instalación (interior o exterior).
5/9/2018 Transformadores de Potencial - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/transformadores-de-potencial-559bf50ba0341 17/35
Err or de tensión
Es el err or que el tr ansf ormador intr oduce en la
medida de una tensión, el cual r ef leja que la
r elación de tr ansf ormación r eal difier e de la
nominal.
Err or de tensión % = ((KnUS ± Up)/Up) x 100
en donde:
Kn = R elación de tr ansf ormación nominal.
Up = Tensión primaria r eal.
Us = Tensión secundaria r eal.
5/9/2018 Transformadores de Potencial - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/transformadores-de-potencial-559bf50ba0341 18/35
Tensiones Nominales
� Son los valores establecidos en la placacaracterística como las tensiones
primarias y secundarias para las cuales
se ha diseñado el transformador .� La tensión primaria para la conexión entre
líneas en un sistema trifásico debe ser
igual a la tensión nominal del sistema. La
tensión nominal de transformador para le
conexiones de fase debe ser igual a uno
dividido raiz de tres veces la tensión del
sistema.
5/9/2018 Transformadores de Potencial - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/transformadores-de-potencial-559bf50ba0341 19/35
� La tensión secundaria nominal debe
escogerse de acuerdo al sitio en donde a deser usado. Los siguientes valores se
consideran normalizados.
� Países europeos: 100 V y 110 V� 200 V para circuitos secundarios extensos
� Estados Unidos y Canadá:
� 120 V para sistema de distribución,� 115 V para sistemas de transmisión y 230
V para circuitos secundarios extensos.
5/9/2018 Transformadores de Potencial - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/transformadores-de-potencial-559bf50ba0341 20/35
Factor de Tensión
� Es un factor multiplicador que
se aplica a la tensión primaria
para determinar el valor de la
tensión a la cual el
transformador aun cumple con
sus características técnicas por
un cier to tiempo y con laprecisión solicitada.
5/9/2018 Transformadores de Potencial - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/transformadores-de-potencial-559bf50ba0341 21/35
Factor de
tensión
nominal
Tiempo
nominal
Método de conexionado del em bobinado primario y
condiciones de puesta a tierr a del sistema.
1.2 continuo Entr e líneas en cualquier r ed.
Entr e el punto estr ella del tr ansf ormador y tierr a en
cualquier r ed.
1.2
1.5
continuo
30 s
Entr e línea y tierr a en un sistema con neutr o conectado
ef ectivamente a tierr a.
1.2
1.9
continuo
30 s
Entr e línea y tierr a en un sistema con neutr o no conectado
ef ectivamente a tierr a.Con dispar o automático de f alla a
tierr a.
1.2
1.9
continuo
8 h
Entr e línea y tierr a en un sistema con neutr o aislado o en
un sistema conectado a tierr a r esonante, estos dos sistemas
sin
dispar o automático de f alla a tierr a.
FACTOR DE TENSION
5/9/2018 Transformadores de Potencial - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/transformadores-de-potencial-559bf50ba0341 22/35
Potencia nominal
Es la potencia a par ente que suministr a el
tr ansf ormador en el secundario con la tensión
nominal.
Los valor es normalizados mas comunes son:10,
15, 25, 30, 50, 75, 100, 150, 200, 300, 400, 500
VA.
5/9/2018 Transformadores de Potencial - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/transformadores-de-potencial-559bf50ba0341 23/35
Limites de aumento de
temperatura
� Cuando el transformador esta
provisto de tanque conservador
o tiene gas iner te sobre elaceite, o esta cerrado
herméticamente e l aumento de
temperatura del aceite en la
par te superior del tanque o
carcasa no debe exceder 33 K.
5/9/2018 Transformadores de Potencial - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/transformadores-de-potencial-559bf50ba0341 24/35
Clase de aislamiento Aumento máximo
de temper atur a
Todas las clases sumergidas en aceite 60
Todas las clases sumergidas en aceite y
sellados herméticamente
65
Todas las clases, sumergidas en
compuesto bituminoso
50
Clases no sumergidas en aceite o
compuesto bituminoso
Y
A
E
B
F
H
45
60
75
85
110
135
5/9/2018 Transformadores de Potencial - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/transformadores-de-potencial-559bf50ba0341 25/35
CLASIFICACIÓN DE LOS AISLANTES
CLASE AISLANTE TRATAMIENTO TPMPEPMC
A sustancias organicas impregnado 105° Ccomo algodón
seda papel y analogas
Ao sustancias organicas Bajo en aceite 115° C
como algodón
seda papel y analogas
así como esmalte para
hilos
E folios sinteticos No impregnado 120° C
resistentes al calor, papel
como laca, esmalte
para hilos.
papel impregnado
B sustancias inorganicas impregnado 130° Cpor ejemplo mica,
asbesto, productos a base
de vidrio y materias
minerales parecidas
F 155° C
TPMPEPMC= Temperatura permanente máxima permisible, en el punto mas caliente
5/9/2018 Transformadores de Potencial - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/transformadores-de-potencial-559bf50ba0341 26/35
NIVELES DE AISLAMIENTO NOMINALES
5/9/2018 Transformadores de Potencial - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/transformadores-de-potencial-559bf50ba0341 27/35
Tensión mas alta del
sistema kV.(eficaz)
Tensión de fr ecuencia
industrial a so portar 1 m
kV (eficaz)
Tensión de impulso a
so portar kV (pico)
0.6 3 ---
1.2 6 ---
2.4 11 ---
3.6 16 45
7.2 22 60
12 28 75
17.5 38 95
24 50 125
36 70 170
52 95 250
72.5 140 325
NIVELES DE AISLAMIENTO EN EUROPA
5/9/2018 Transformadores de Potencial - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/transformadores-de-potencial-559bf50ba0341 28/35
Tensión mas alta
del sistema kV
(eficaz).
Tensión de
fr ecuencia
industrial a
so portar 1 m kV
Tensión de impulso a so portar kV (pico)
Sistema de potencia
< 0 = 500kVA Mas de 500 kVA
0.6 4 10 10
12. 10 30 30
2.75 15 45 60
5.5 19 60 75
9.52 26 75 95
15.5 34 95 11025.8 50 150
200
250
350
38 70
43.3 95
72.5 140
5/9/2018 Transformadores de Potencial - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/transformadores-de-potencial-559bf50ba0341 29/35
Tensión
mas alta del
sistema
kV.(eficaz)
Tensión de fr ecuencia
industrial a so portar 1 m
kV (eficaz)
Tensión de impulso a
so portar kV (pico)
Aislamiento Aislamiento
Pleno R educido Pleno R educido
100 185 150 450 380
123 230 185 550 450
145 275 230 650 550
170 325 275 750 650
245 460 395 a 360 1050 900 a 825300 --- 510 a 460 ---- 1175 a 1050
362 --- 570 a 510 ---- 1300 a 1175
420 --- 680 a 630 ---- 1550 a 1425
525 --- 740 a 680 ---- 1675 a 1550
5/9/2018 Transformadores de Potencial - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/transformadores-de-potencial-559bf50ba0341 30/35
SE CLASIFICAN COMO DE TIPO Y RUTINA
RUTINA: a) Verificación de mar cas b) Em bobinado primario fr ecuencia industrial
c) Em bobinado secundario fr ecuencia industrial
d) Err or es
TIPO : a) Aumento de temper atur a b) Tensión de impulso
c) Corto cir cuito
5/9/2018 Transformadores de Potencial - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/transformadores-de-potencial-559bf50ba0341 31/35
� El transformador de tensión
debe diseñarse y constr uirse
para sopor tar sin daño alenergizarse a la tensión
nominal, los efectos mecánicos
y térmicos de un cor tocircuito
exter no, durante 1s.
Ca pacidad de so portar corto cir cuito
5/9/2018 Transformadores de Potencial - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/transformadores-de-potencial-559bf50ba0341 32/35
Los esquemas mas usuales de
conexionado de transformadoresEste se utiliza para medida de
tensiones compuestas con un
transformador de aislamiento
bipolar.
5/9/2018 Transformadores de Potencial - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/transformadores-de-potencial-559bf50ba0341 33/35
Se emplea un transformador de aislamiento unipolar par
medir la tensión de fase
5/9/2018 Transformadores de Potencial - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/transformadores-de-potencial-559bf50ba0341 34/35
Se utiliza dos transformadores con aislamiento bipolar
para medida de las tensiones compuestas de una línea
trifásica.
5/9/2018 Transformadores de Potencial - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/transformadores-de-potencial-559bf50ba0341 35/35
Se utiliza tres transformadores de aislamiento unipolar
para medir las tensiones de fase de una línea trifásica.