UNIVERSIDAD TÉCNICA DE COTOPAXI

UNIDAD ACADÉMICA DE CIENCIAS INGENIERÍA Y APLICADAS

CARRERA INGENIERÍA ELÉCTRICA

INTEGRANTES:

GUANOCHANGA WILLIAM

GUIALPA LUIS

QUINATOA RICARDO

TATAYO EDWIN

VILLAGOMEZ ISMAEL

ASIGNATURA: Instalaciones y equipos eléctricos.

CICLO: Cuarto – Eléctrica.

FECHA DE PRESENTACION: 29-10-2015

LATACUNGA – ECUADOR

2015

TEMA:

Criterios básicos para la selección de los transformadores de potencial.

Clasificación y tipos de los transformadores de potencial.

OBJETIVO GENERAL:

Conocer los criterios básicos de la selección, clasificación y tipos de transformadores de potencial

mediante un análisis sobre el tema investigado para conocer su funcionamiento en el uso de estos

transformadores en líneas de media y alta tensión.

OBJETIVOS ESPECIFICOS:

Analizar la información obtenida para la aseveración del tema acerca de las aplicaciones de los

transformadores de potencial

Recopilar la información para la obtención de un conocimiento claro acerca de los tipos de transformadores

de potencial existentes

Conocer los datos para una buena selección de los transformadores de potencial. Investigar en que se

clasifican y que tipos de transformadores de potencial.

MARCO TEORICO:

TRANSFORMADORES DE POTENCIAL

1) ¿Qué es un TP?

Son los que se utilizan para subestaciones y transformación de energía en media y alta tensión. Se aplican en

subestaciones, centrales de generación y usuarios de grandes potencia.

Reducir en forma precisa, a través de la transformación, la magnitud de la corriente primaria o del voltaje del

circuito a valores que sean más fáciles de manipular por razones de seguridad de personal.

Para aislar el equipo secundario (instrumentos de medición y/o protección) de los voltajes primarios que son

peligroso.

Para dar a los usuarios mayor flexibilidad en la utilización del equipo, en aplicaciones tales como: medición y

protección, y para revisar la convivencia y posibilidad de aplicar el mismo tipo de transformador de instrumento

para aplicaciones simultáneas en medición y protección.

Para la selección de un TP hay que considerar:

Tipo de servicio o aplicación.

Servicio interior.

Servicio intemperie (en tensiones de 115 kV y mayores).

Tipo de aislamiento, que depende de la tensión nominal de operación, pueden ser tres tipos:

En aire (Bajatension).

En resina epóxica (media tensión en tableros y aplicaciones industriales).

En aceite (sumergido para alta tensiones de 69 kV o mayores).

Condiciones de operación.

Temperaturamáxima y minima.

Elevación de temperatura de los devanados.

Altura de operación sobre el nivel del mar.

Velocidad del viento.

Coeficientesísmico.

Contaminación.

Corriente nominal primario y secundario.

El transformador de potencial es un trasformador de voltaje en el que el circuito primario se conecta en derivación

(paralelo) con el circuito del cual se desea conocer el voltaje. En el secundario se conectan en paralelo los

instrumentos correspondientes; por ejemplo:

Voltímetro.

Wáttimetro.

Medidor de energía.

Relevadores, etc.

Estos transformadores deben indicar exactamente el valor del voltaje existente en el primario, por lo cual se debe

mantener constante la relación de los voltajes primarios y secundarios.

Esquemas de conexión de transformadores de TP’s hacia la red:

CRITERIOS BASICOS PARA LA SELECCIÓN DE TP´S

Para cualquiera que sea el nivel de aplicación de un transformador de potencial, la correcta selección del mismo, es un aspecto determinante en su buen comportamiento, para esto es importante considerar los siguientes aspectos.

El tipo de servicio. El tipo de aislamiento Las condiciones de operación. Las tensiones nominales, primarias y secundarias Las clases de precisión y la carga nominal secundaria El factor de tensión.

Tipo de servicio

Los transformadores de potencial, por su tipo de servicio puedes ser

Tipo interior Tipo interperie

Para los transformadores de potencial con tensiones iguales o mayores a 114 Kv, se deben especificar para servicio intemperie.

Tipo de aislamiento

El tipo de aislamiento depende principalmente de la tensión nominal de operación, y de acuerdo con esto, se fabrican de tres tipos.

En aire En resina epódica En aceite

Normalmente para tensiones nominales de 115kV a mayores, se especifican transformadores sumergidos en aceite.

Las condiciones de operación

La altura de operación sobre el nivel del mar, en lugar de su instalación. La elevación de temperatura sobre la temperatura ambiente. Las condiciones específicas de servicio, interior o intemperie y, en este último caso. Dos aspectos relativos

a la contaminación y al coeficiente sísmico. Para instalaciones intemperie, la velocidad del viento.

Tensiones nominales. Primaria y secundaria

Como regla, se ha adoptado que es sistemas de 114kV o tensiones mayores, siempre se deben instalar transformadores monofásicos que se conectan entre fase y tierra, esto significa que en estos casos, la tensión nominal primaria se debe especificar como el valor equivalente de fase a tierra de la tensión entre fases del sistema, es decir VL/3. Para los sistemas de alta tensión, algunos valores normalizados se dan en la tabla siguiente.

En general, la tensión nominal secundaria, debe ser 115 volts. Para transformadores de potencial con tensiones de 115kV o más en el primario de debe contar con dos devanados secundarios independientes para 115volts

Las clases de precisión y la carga nominal secundaria

Anteriormente se hace una descripción de este concepto y se establece los valores normalizados, en función de los errores de relación y de angulo asociados a la carga conectada en el secundario. Como se observa, estos valores están normalizados, y de acuerdo con una correcta selección, se deberán especificar de acuerdo a esto.

Los valores normalizados de cargas secundarios son:W,X,Y,M,Z,ZZ

Factor de potencia

Se define como el valor por la cual se debe multiplicar la tensión nominal primaria para obtener el voltaje máximo que se puede aplicar a las terminales primarias de un transformador de potencia, sin afectar su precisión y sus características térmicas.

Los transformadores de potencial deben soportar como mínimo 1,2 veces el valor de la tensión nominal con carga continua y 1.5 veces durante 30 segundos.

CLASIFICACION Y TIPOS DE TP’s.

Existen dos tipos de transformadores de potencial:

TIPO INDUCTIVO.

Operan como los TC´s bajo el principio de la inducción electromagnética. Su funcionamiento se basa en la inducción de una tensión en bornes del arrollamiento secundario a partir de un campo magnético variable generado por el arrollamiento primario, es decir, son transformadoresinductivos.

Un Transformador de Tensión Inductivo (TT) consiste en un arrollamiento primario y un arrollamiento secundario dispuestos sobre un núcleo magnético común. Los terminales del arrollamiento primario se conectan a un par de fases de la red, o a una fase y a tierra o neutro. Los terminales del arrollamiento secundario se conectan a los aparatos de medición y / o protección que constituyen la carga.

La tensión primaria es elegida de acuerdo a la tensión de la red a la cual está destinado.

La tensión nominal secundaria depende del país en él se utilice.

Un TP inductivo convencional tiene, en la mayoría de los casos, un solo arrollamiento primario, cuya aislación presenta grandes problemas para tensiones superiores a 132 kV. Esos problemas son solucionados con los TP inductivos en cascada repartiendo la tensión primaria en varias etapas separadas.

Un Tp tipo inductivo en cascada, en realidad está constituido por varios transformadores individuales cuyos arrollamientos primarios están conectados en serie.

Cada núcleo magnético tiene el arrollamiento primario (P) repartido en dos lados opuestos, mientras que el arrollamiento secundario (S) consiste en un solo bobinado colocado únicamente en la última etapa.

Circuito equivalente del trasformador de potencial inductivo.

Donde:I p=Corriente primaria .I s=Corriente secundaria .I e=Corrientede excitacion.I h+e=Corrientes de perdidaenel hierro .IM=Corrientedemagnetizacion .V p=Voltaje primario .V s=Voltaje secundaria .E s=Voltaje secundariade excitacion.Zp=Impedanciadel devanado primario .Z s=Impedancia del devanadosecundario .

a=relacion de transformac ion.Zb=Impedanciade lacarga (burden ) .

TIPO CAPACITIVOS.

Se le conoce también como capacitivo de potencial y que opera como divisores de tención tipo capacitivo. Para cualquiera de los tipos de los TP, las características principales a especificar son las siguientes:

La relación de transformación

Designación o de clase de precisión

Carga o Burden.

Relación de transformación para los TP capacitivos

Generalmente los TP´s tipo capacitivo se aplican en instalaciones de alta tensión (220 KV y mayores en CFE), en donde se usa como medio de comunicación el sistema de onda portadora para línea de transmisión alta tensión (OPLAT), con el objeto de reducir al mínimo los problemas de interferencia.

En la siguiente tabla se puede apreciar las especificaciones para un transformador de potencial del SIN.

CLASEAISLAMIENTO

kV

BIL kV

RELACIONkV

VOLTAJEFASE – FASE

Kv

25 150 200:1 2434.5 200 240:1 27.634.5 200 300:1 34.546 250 400:1 4669 350 600:1 69

Clasificación por criterio de transformación.

Los criterios constructivos generales de los transformadores de potenciales, son prácticamente los mismos, adoptados para los transformadores de corriente y el objetivo es también en el mismo, servir para fines de medición y de protección. El factor que influye principalmente en el tipo constructivo de un transformador potencial, es principalmente el nivel de voltaje, y esto determina fundamentalmente el tipo de aislamiento usado, es decir:

Aislamiento en aire para trasformadores en baja tensión.

Aislamiento en aceite o en resina sintética, para media tensión.

Aislamiento en aceite para alta tensión.

CONCLUSIONES:

El transformador de potencial es un trasformador de voltaje en el que el circuito primario se conecta en derivación (paralelo) con el circuito del cual se desea conocer el voltaje.

Un Transformador de Tensión Inductivo (TT) consiste en un arrollamiento primario y un arrollamiento secundario dispuestos sobre un núcleo magnético común.

Se le conoce también como capacitivo de potencial y que opera como divisores de tención tipo capacitivo.

RECOMENDACIONES:

Se recomienda realizar la conexión en paralelo para así poder utilizarlos diferentes aparatos de medición. A partir de 115 Kv, losTP’s deben tener especificaciones para la utilización en la interperie. La más clara recomendación es que hay que tomar en cuenta los TP’s en el ámbito laboral como un

aislante de protección.

BIBLIOGRAFIA:

https://books.google.com.ec/books?id=w7HcrKdI4wQC&pg=PA252&dq=transformadores+de+potencial&hl=es&sa=X&ved=0CC0Q6AEwAmoVChMImc_uoO7myAIVhiceCh0IOgOu#v=onepage&q=transformadores%20de%20potencial&f=false

https://w3.siemens.com/powerdistribution/global/SiteCollectionDocuments/en/mv/indoor-devices/protective-measuring-transformers-m4/catalogue-protective-and-measuring-transformers-m4_es.pdf