fbpx
transformadores potencial

Transformador de potencial

¿Qué es un transformador de potencial?

Un transformador de potencial, también conocido como transformador de tensión, es un tipo de transformador de medida que permite reducir el voltaje a un nivel bajo y seguro para su respectiva medición. Además de proporcionar un aislamiento entre el circuito de alimentación de alto voltaje y el circuito de medición de bajo voltaje. El voltaje de salida del transformador de potencial se puede medir conectando un voltímetro ordinario o un medidor de energía.

¿Cómo están diseñados los transformadores de potencial?

El transformador de potencial está fabricado con un núcleo de alta calidad que funciona con una densidad de flujo baja, por lo que la corriente de magnetización es pequeña. Estos transformadores deben diseñarse de forma tal que la variación entre la carga y el voltaje sea muy pequeña y la diferencia de fase entre el voltaje de salida y entrada sea muy reducido. 

Tipos de transformadores de potencial

Los transformadores de potencial se clasifican en dos categorías, los transformadores de potencial para exteriores e interiores.

  •  Transformadores de potencial para exteriores

Estos transformadores de potencial pueden ser transformadores de voltaje monofásicos o trifásicos disponibles para diferentes rangos de voltajes operativos que se utilizan para aplicaciones de medición y relés en exteriores y se caracterizan normalmente por su color gris claro, lo cual le permite repeler los rayos UV para conservar su temperatura interna y extender su vida útil.

Algunas marcas o empresas fabricantes, como Bransformer, han empleado en la fabricación de sus transformadores de potencia características en su fabricación, como lo es la resina epoxica cicloalifática hidrofóbica que brinda un  mayor desempeño del equipo, así como accesorios en acero inoxidable y alta resistencia a la salinidad y corrosión, estás características de diseño le permiten a los equipos expuestos a zonas cercanas al mar o con otras condiciones, tener un mayor desempeño y una vida útil más prolongada. 

  •  Transformadores de potencial para interiores

Los transformadores potencial tipo interior se caracterizan por su mecanismo de montaje, el cual puede ser de tipo fijo o extraíble. En este tipo de TP, todas las partes del devanado primario están aisladas a tierra a su capacidad nominal de aislamiento. Estos están diseñados para operar relés, instrumentos de medición y otros dispositivos de control en servicio interior con alta precisión. Además, se pueden clasificar según la función, dado que se clasifican en transformadores de tensión de medida y transformadores de tensión de protección.

  • Aplicaciones de transformadores de potencial

La clase de transformadores de potencial empleados para la medición se denomina tensión de medición o transformadores de potencial. Por otro lado, los TP utilizados para la protección se denominan transformadores de tensión de protección. En algunos casos, los TP se emplean tanto para fines de medición como de protección; en tales casos, un devanado secundario se conecta a la medición y el otro devanado secundario se usa para protección.

Algunos de los usos más comunes de los transformadores de potencial pueden ser:

  • Sistemas de Medición Eléctrica.
  • Sistemas de protección eléctrica.
  • Protección a distancia de alimentadores.
  • Sincronización de generadores de red.
  • Protección de generadores.

Conoce nuestra línea de transformadores de medida.

Transformadores de medida
  • Corriente
  • Tensión
  • Combinados
  • Fabricamos de acuerdo a las necesidades de los proyectos de  nuestros clientes.

    Subestaciones de energía 

    Redes de energía 

    Leer más

    Transformador de corriente

    ¿Para qué se utiliza un transformador de corriente?

    Los transformadores de corriente están diseñados para convertir una corriente secundaria a un nivel proporcional a la corriente primaria o alterna. Estos transformadores se emplean principalmente cuando una corriente es muy alta para ser medida directamente. Es por esto que la corriente secundaria inducida es adecuada o transformada para instrumentos de medición o procesamiento, los cuales necesitan normalmente el aislamiento entre el circuito primario y secundario, como lo explicamos en nuestro blog ¿Qué es y cómo funciona un transformador de medida?.

    Funciones de un transformador de corriente:

    • Conversión de grandes corrientes primarias en pequeñas corrientes de 1A/5A
    • Proporcionar la corriente para la bobina del dispositivo de medición o el relé de protección.

    Clasificación de los transformadores de corriente:

    Los transformadores de corriente se pueden clasificar en dos grupos separados. El primero, un transformador de corriente de medición, el cual se utiliza junto con dispositivos de medición de la magnitud de la corriente, la energía y la potencia. El otro, un transformador de corriente de protección, el cual se emplea junto con equipos de protección, incluidas bobinas de disparo, relés, etc.

    A diferencia de un transformador de tensión, el transformador de corriente o TC consta de una o varias vueltas en su devanado primario, otra de las cualidades que lo diferencia de un transformador de tensión es que la corriente primaria no depende de la corriente de la carga secundaria, ya que la misma está establecida por una carga externa.

    Tipos de transformadores de corriente:

    Hay tres tipos básicos de transformadores de corriente:

    Tipo ventana o toroidal: Posee una abertura en el núcleo a través del cual se puede pasar el conductor el cual está encargado de transportar la corriente de la carga primaria.

    Tipo bobinado: formado por dos devanados separados (primario y secundario) sobre un núcleo magnético de acero con distintas vueltas, según el diseño.

    Tipo barra: consistente en una barra de tamaño y material adecuado que se utiliza como devanado primario, lo que equivale a una sola espira.

    Conoce nuestra línea de transformadores de medida.

    Transformadores de medida
  • Corriente
  • Tensión
  • Combinados
  • Fabricamos de acuerdo a las necesidades de los proyectos de  nuestros clientes.

    Subestaciones de energía 

    Redes de energía 

    Leer más

    ¿Qué es y cómo funciona un transformador de medida?

    ¿Qué es un transformador de medida?

    Un transformador de medida es un dispositivo que se conecta a las redes eléctricas para que conviertan las amplitudes relativas de voltaje y corriente en un circuito AC, en corrientes y tensiones de una manera proporcional en magnitud y en fase. El objetivo primordial de los transformadores de medida es reducir a valores no peligrosos y normalizados, las características de tensión e intensidad de una red eléctrica.

    Por lo tanto los transformadores de medida están diseñados para alimentar instrumentos de medida, contadores, relés de protección y otros aparatos análogos.

    Transformadores de medida
    Imagen: Autor desconocido

     

    Tipos de transformadores de medida:

    Actualmente podemos encontrar dos clases de transformadores de medida, los transformadores de intensidad y los transformadores de tensión:

    Transformadores de intensidad (TC):

    Los transformadores de corriente transforman proporcionalmente, las corrientes de alto valor que circulan en el devanado primario, a corrientes seguras de bajo valor y medibles en su secundario. En los cuales la intensidad secundaria es, en las condiciones normales de uso, prácticamente proporcional a la intensidad primaria y desfasada con relación a la misma un ángulo próximo a cero.

    Transformadores de tensión (TP):

    Los transformadores de Potencial o de tensión, Transforman proporcionalmente el Voltaje de alto valor en el devanado primario, a un voltaje de bajo valor y medible en su bobinado secundario. La tensión secundaria es, en las condiciones normales de uso, prácticamente proporcional a la tensión primaria y desfasada con relación a la misma un ángulo próximo a cero.

    ¿Cómo está diseñado un transformador de medida?

    El primario de un transformador de Corriente consta de una o varias espiras, que se conectan en serie, con el circuito cuya intensidad se desea medir. El secundario alimenta los circuitos de corriente de uno o varios aparatos de medida, conectados en serie. El arrollamiento primario puede tener una, dos, o cuatro secciones, permitiendo una, dos o tres intensidades primarias nominales:

    Puede haber también, uno o varios arrollamientos secundarios, bobinados cada uno sobre su circuito magnético. De esta manera no existe influencia de un secundario sobre el otro. En la figura se observa un TC con dos secundarios independientes. El núcleo de los TC, normalmente, es de forma toroidal con el secundario uniformemente repartido, para reducir al mínimo el flujo de dispersión.

    Partes de un transformador de medida de intensidad

    Los terminales del arrollamiento primario están conectados en dos bornes planos (P1/P2) de cobre o de latón y salen en el lado superior del transformador del cuerpo de resina.

    Transformador de medida de intensidad Autor: desconocido

     

    Partes de un transformador de medida de tensión

    Los transformadores de tensión tienen un núcleo ferromagnético. Los arrollamientos secundarios de transformadores unipolares aislados están arrollados directamente sobre el núcleo de hierro puesto a tierra.

    transformador de medida de tensión Autor: Desconocido.

    La resina epoxica fija, separa y aísla las partes activas del transformador, formando un cuerpo rígido con excelentes propiedades eléctricas, mecánicas. Este aislamiento de resina tiene una gran línea de fuga y muy buena resistencia a la contaminación atmosférica, como también un excelente comportamiento a la radiación ultravioleta.

    Aplicaciones de los transformadores de medida

    Los Transformadores de Medida para servicio tienen múltiples aplicaciones, ejemplos de aplicación:

    1. Medida para facturación.

    Medida indirecta tipo interior media tensión Autor: Desconocido
    Medida indirecta exterior media tensión Autor: desconocido.

    2. Protección de subestaciones y líneas de distribución.

    Medida indirecta subestación alta tensión. Autor: desconocido.

    3. Protección de banco de condensadores.

    Banco de condensadores Autor: desconocido.

    4. Alimentación de equipos de corte en Redes de Media y alta Tensión (Reconectador, seccionalizador).

    Red eléctrica Autor: desconocido.

    Conexión de los bornes primarios y secundarios de un transformador de medida.

    A continuación se presentan los esquemas de conexión más empleados de los devanados, en el lado primario y secundario de los TC´s.

    Esquema de conexión, Elaboración propia.

    Ventajas de los Transformadores de Medida

    • Diversidad de Referencias para una mejor adaptación a las necesidades de cada Instalación eléctrica.
    • Fundidos en resina epoxy de alta rigidez dieléctrica.
    • Muy alta precisión (hasta 0,1%), exacta e invariable a lo largo de la vida del equipo.
    • Posibilidad de cambio de doble relación primaria.
    • Responde perfectamente a condiciones climáticas extremas, radiación UV, altitudes superiores a 1.000 m.s.n.m., ambientes salinos o contaminados, etc.
    • Diseño compacto que facilita el transporte.
    • Libre de mantenimientos. No necesita repuestos durante su vida útil de larga operación.
    • Los materiales empleados en su construcción son reciclables y resistentes a la intemperie respetando el medioambiente.
    • Cumple todo tipo de requerimientos a nivel mundial: IEC, ANSI, NTC.

    Normatividad legal vigente

    Los transformadores de medida están regulados bajo la  resolución CREG 038 del 2014, Artículo 6, establece que los puntos de medición se clasifican acorde con el consumo o transferencia de energía por la frontera, o, por la capacidad instalada en el punto de conexión, esto se resume en la siguiente tabla.

    Tabla relación punto de medición, consumo y capacidad: Elaboración propia

    Exactitud de los elementos del sistema de medición

    Los transformadores de medida, deben cumplir con los índices de clase y clase de exactitud que se establecen en la siguiente tabla.

    Tabla relación punto de medición, clase TC y TT, Elaboración propia

    Calibración de los Equipos de medición

    Todos los equipos del sistema de medición deben ser calibrados antes de su puesta en servicio. La calibración de los equipos debe realizarse en laboratorios acreditados por el Organismo Nacional de Acreditación de Colombia ONAC, de acuerdo a la resolución CREG 038 de 2014, en ningún caso podrá superar el plazo establecido en la siguiente tabla, entre la fecha de calibración y la fecha en que empezaran a operar, de lo contrario se deben volver a calibrar en laboratorio.

    Plazo máximo para la calibración la calibración de los equipos de medida: Elaboración propia

    Sin embargo, para el caso de los transformadores de medida (TC´s y TP´s), si llegaren a pasar 6 meses desde su fecha de calibración sin entrar en servicio, se deberá realizar las pruebas de rutina señalas en el artículo 28 de la resolución CREG 038 de 2014.

    Los transformadores de medida pueden tener varios devanados, siempre que exista un devanado de uso exclusivo para la conexión de los equipos del sistema de medida, es decir, el devanado donde se conecte la medida debe ser independiente del devanado donde se conecten las protecciones, y por consiguiente, el devanado exclusivo para el sistema de medición debe tener la clase de exactitud requerida para el tipo de punto de medición, la capacidad de potencia nominal (burden) de acuerdo con los equipos del sistema de medida a conectar.

    Tabla relación de transformación de TC para mediciones indirectas, Elaboración propia

    La tabla anterior muestra la relación de transformación en función de la carga instalada y la tensión en el punto de conexión de los TC.

    Leer más