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TRANSFORMADORES DE INSTRUMENTOS

Transformadores de corriente o de Intensidad(CT) Los CTs se usan para:

a. Reducir las corrientes del sistema elctrico de potencia a valores que sean lo suficientemente bajos para ser utilizados sin que representen riesgos a los operarios o al equipo de medicin o proteccin.

b. Aislar el equipo de medicin y proteccin del sistema de alta tensin

c. Permitir el uso de corrientes normalizados en el secundario.

Estos dispositivos tienen el primario conectado en serie con el circuito principal y el

secundario conectado a los rels o a los instrumentos de medicin. El valor de la

corriente secundaria depende de la relacin de transformacin del equipo.

El arrollamiento primario del CT est normalmente constituido por dos o tres espiras,

pudiendo ser inclusive el mismo conductor al cual el CT est conectado.

El arrollamiento secundario posee un nmero elevado de espiras y est proyectado para

una corriente nominal de 5 A 1A.

Las relaciones ms comunes son:

50; 60; 75; 100; 150; 200; 250; 300; 400; 500; 600; 800; 1000 /5 A

50; 60; 75; 100; 150; 200; 250; 300; 400; 500; 600; 800; 1000 /1 A

Transformadores de corriente para A.T.

1: Transformador de simple relacin

2: Transformador con toma intermedia

en el secundario

3: Transformador con dos secciones en

el arrollamiento primario para su

conexin en serie o en paralelo.

4: Transformador con dos arrollamientos

y ncleos independientes.

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Partes de un transformador de corriente CT para Alta Tensin AT

.

Transformadores de corriente para MT y BT

Instrucciones de seguridad

Para dejar fuera de servicio un transformador de intensidad, se cortan nicamente los circuitos de la ms alta tensin.

Toda intervencin en el circuito alimentado por el secundario de un transformador de intensidad en servicio, debe estar precedida por la puesta en cortocircuito de los bornes de dicho secundario. Nunca se permitir que el secundario quede abierto.

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Clasificacin de los CTs en cuanto a la finalidad

a. CTs para medicin

Transforman las corrientes de carga bajo la relacin general de Ip/5 para el registro de los valores de corriente para los instrumentos de medicin, sin que estos estn conectados directamente al circuito primario.

b. CTs para proteccin

Estn destinados a la proteccin de sistemas elctricos y transforman elevadas corrientes de sobrecarga o cortocircuito en pequeas corrientes, posibilitando la operacin de rels sin que estas estn conectados directamente al circuito primario.

Clase de exactitud y designacin de las cargas

En la prctica las relaciones de transformacin nominales de placa no son exactas.

Estos errores de relacin estn vinculados con las caractersticas constructivas de los CTs (materiales electromagnticos) y varan de acuerdo con la corriente primaria y los tipos de carga conectados al secundario (rels, ampermetros, etc.) adems de sufrir las variaciones de la frecuencia y forma de onda.

Segn la norma americana ANSI C57.13 se establecen las siguientes condiciones:

Clase de exactitud Aplicacin

Menor que 0.3 CT patron Mediciones en laboratorio

0.3 Medicin energa elctrica para facturar al consumidor

0.6 1.2 Medicin de energa elctrica sin fines de facturamiento Alimentacin a instrumentos de medicin y control:

Ampermetros, wattmetros, varmetros, fasmetros, etc.

10 Para alimentacin a rels de proteccin

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Conexiones de los CTs .

El primario de los CTs estan conectados en serie con el circuito de potencia y sus devanados secundarios pueden estar conectados en estrella o delta.

Conexin en estrella: Los terminales de cada CT estn conectados en un punto comn y aterrados (punto neutro)permitiendo obtener una tensin Fase-Neutro.

Conexin Delta: Resulta de conectar el comienzo de un CT con el final del devanado del otro CT de la otra fase, de esta manera los devanados estn cerrados entre s.

Mantenimiento de CTs

.

INSPECCIN Y/O PRUEBA INSTRUMENTO A UTILIZAR

Devanado Resistencia DC Puente Kelvin o Puente Wheastone

Relacin de transformacin TTR

Corriente de excitacin

Resistencia de aislamiento Megger

Factor de potencia del Aislamiento Equipo DOBLE u Omicron

Determinar Curva de Saturacin Variac

Inspeccin Porcelana y pintura No es necesario instrumentos

Conexiones de potencia No es necesario instrumentos

Fugas y nivel de aceite No es necesario instrumentos

Estado conexiones de potencia No es necesario instrumentos

Inspeccin Ajuste conexiones No es necesario instrumentos

Pintura y hermeticidad No es necesario instrumentos

Puesta a tierra No es necesario instrumentos

Deteccin de

puntos calientes

Termografa Termgrafo Flir

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Transformador de Potencial o de Tensin Inductivo (PT)

Son dispositivos que se utilizan para reducir tensiones elevadas a un nivel compatible

con instrumentos de medicin y rels de proteccin. La tensin normalizada en el

secundario puede ser: 110V; 115V 120V. Las relaciones de tensin ms comunes

son: 10500/115V ; 69000/115V ; 115000/115V ; 230000/115V.

El primario del PT, se conecta en

serie con la fase en AT MT y tierra.

El secundario en paralelo con la

carga que puede ser un rel

un instrumento de medicin de

la tensin.

Instruccin de seguridad:

Estando el PT energizado y

existiendo la necesidad de retirar

todos los instrumentos de su secundario, recurdese que este arrollamiento debe permanecer abierto. El cierre del secundario de un PT a travs de un conductor de baja impedancia provocar un cortocircuito, o sea corrientes bastante elevadas en el primario y secundario, provocando daos al PT.

Clase de exactitud

La relacin nominal de las tensiones real, es muy aproximadamente a la relacin del nmero de espiras de los arrollamientos, en razn a que el< PT est sujeto a los errores de relacin de transformacin y al error de relacin de ngulo o fases. Al igual que los CTs, segn la norma americana ANSI C57.13 se establecen las siguientes condiciones:

CLASE DE EXACTITUD

APLICACION

Menor que 0.3 PT patrn Mediciones de laboratorio Mediciones especiales

0.3 Medicin de energa elctrica para facturar al consumidor

06 a 1.2 Medicin de E.E. sin fines de facturamiento Alimentacin de rels Alimentacin instrumentos de control: Voltmetro,

wattmetro, varmetro, fasmetro, sincronoscopio, frecuencmetro, etc.

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Tipos de Transformadores de potencial

PTs inductivos

PTs capacitivos (CCPD)

Transformador de tensin capacitivo (CCPD)

Los CCPDs son utilizados tanto para reducir una tensin

entre fases o entre fase y neutro de un circuito, como

tambin para acoplar seales de alta frecuencia a lneas

de transmisin. Si se utiliza el CCPD en circuitos

de medicin y proteccin, existe la necesidad de acoplar

un PT inductivo de baja tensin, resultando un equipo

un equipo capaz de cumplir diversas finalidades.

La figura muestra un diagrama esquemtico de

Un CCPD tipo CPA o CPB de la marca ABB:

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Diagrama esquemtico de un CCPD tipo CPA o CPB, marca ABB

.

1: Unidad electromagntica (EMU) de transformador de tensin intermedia con

reactor de compensacin.

2: Arrollamiento primario del transformador de tensin intermedia

3: Reactor de compensacin

4: Arrollamientos de ajuste

5: Arrollamientos secundarios

6: Circuito amortiguador de ferroresonancia

SISTEMA DE TRANSMISION PLC (Power Line Carrier)

Para intercambiar informacin entre dos subestaciones fue desarrollado el sistema de onda portadora por lnea de alta tensin (PLC) hace uso de la misma lnea de alta tensin como medio de telecomunicaciones.

Este sistema de onda portadora es el mtodo mas comn de comunicaciones entre subestaciones y es utilizada para tele-proteccin, voz, comunicacin de los datos, etc. Bsicamente est constituido por:

Trampas de Onda.

Condensadores de Acople.

Unidad de Acople.

Cable de Alta Frecuencia.

Terminal PLC.

Trampas de onda

Son dispositivos que se conectan en serie en las lneas de alta tensin, su impedancia debe ser despreciable a la frecuencia industrial de manera que no perturbe la transmisin de energa, pero debe ser alta para cualquier banda de frecuencia utilizada para la comunicacin por onda portadora.

Por lo general el rango de frecuencia utilizado para comunicacin por portadora es de 30-500 KHz, lo cual se escoge de acuerdo con los frecuencias ya usadas por la compaa de servicios y con la longitud de la lnea

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Trampas de onda (continuacin) . Son dispositivos que se conectan en serie en las lneas de alta tensin, su impedancia debe ser despreciable a la frecuencia industrial de manera que no perturbe la transmisin de energa, pero debe ser alta para cualquier banda de frecuencia utilizada para la comunicacin por onda portadora (telecomunicaciones y teleproteccin entre subestaciones elctricas) a travs de seales de alta frecuencia las que se superponen a la tensin normal en un circuito de potencia. Usualmente est acoplada a la L/T a travs de un capacitor de acoplamiento de un Transformador de tensin capacitivo (CCPD9), lo cual le permite inyectar la seal de alta frecuencia en la lnea de alta tensin, por lo cual la impedancia debe ser mnima a esta frecuencia y elevada a frecuencia industrial (50 Hz).

Las trampas de onda consisten en una bobina principal con un elemento protector y usualmente uno de sintonizacin. La bobina principal es una inductancia, la cual lleva la corriente a frecuencia industrial del circuito o lnea de transmisin.

El equipo de proteccin defiende la trampa de onda contra sobretensiones transitorias que puedan ocurrir a travs de ella.

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PRACTICA No. 8

Fecha de presentacin : Lunes 2 de junio de 2014

1. Investigar e interpretar los datos de placa de un transformador de corriente para: BT, MT y AT.

2. Explicar la razn de porqu no se debe permitir que el secundario de un CT en servicio quede abierto.

3. Explicar la importancia de la curva de magnetizacin de un CT para medicin y para proteccin.

4. Qu importancia tiene la polaridad en los transformadores de corriente?

5. Investigar e interpretar los datos de placa de un Transformador de Potencial (PT) de AT.

6. Investigar e interpretar los datos de placa de un Transformador de Potencial Capacitivo (CCPD).

7. Investigar e interpretar los datos de placa de una Trampa de Onda para AT.

8. Investigar e interpretar los datos de placa de un Pararrayos de ZnO de AT.