Transformadores de medicin:

TRANSFORMADORES DE MEDIDA

TRANSFORMADORES DE MEDIDA

Se denomina transformador a una mquina elctrica que permite aumentar o disminuir la tensin en un circuito elctrico de corriente alterna, manteniendo la frecuencia. La potencia que ingresa al equipo, en el caso de un transformador ideal, esto es, sin prdidas, es igual a la que se obtiene a la salida. Las mquinas reales presentan un pequeo porcentaje de prdidas, dependiendo de su diseo, tamao, etc.

Tambin se puede decir que Los transformadores son dispositivos basados en el fenmeno de la induccin electromagntica y estn constituidos, en su forma ms simple, por dos bobinas devanadas sobre un ncleo cerrado de hierro dulce o hierro silicio. Las bobinas o devanados se denominan primarios y secundarios segn correspondan a la entrada o salida del sistema en cuestin, respectivamente. Tambin existen transformadores con ms devanados; en este caso, puede existir un devanado "terciario", de menor tensin que el secundario.

Entre los transformadores con fines especiales, los ms importantes son los transformadores de medida para instalar instrumentos, contadores y relees protectores en circuitos de alta tensin o de elevada corriente. Los transformadores de medida aslan los circuitos de medida o de relees, permitiendo una mayor normalizacin en la construccin de contadores, instrumentos y relees.

Los transformadores de medida traducen las intensidades y tensiones de las lneas de A.T. a valores medibles por contadores y protecciones. Slo as puede disponerse de ms de 400.000 unidades instaladas, hasta 765 Kv.Los Transformadores de Medida con aislamiento seco estn diseados para reducir intensidades o tensiones a valores manejables y proporcionales a las primarias originales.

Tipos de transformadores de medida y caractersticasDependiendo del uso se distinguen dos tipos de transformadores de medida y proteccin.

- Transformadores de tensin: su relacin de transformacin viene dada por los valores de tensin en bornes del arrollamiento con relacin a la tensin aparecida entre los extremos del bobinado secundario. Son empleados para el acoplamiento de voltmetros siendo su tensin primaria la propia de lnea. Dependiendo de las necesidades surgidas en cada momento, pueden disponer de varios arrollamientos secundarios.

- Transformadores de intensidad: en estos transformadores, la intensidad primaria y la secundaria guardan una proporcin, siendo sta igual a la relacin de transformacin caracterstica del propio transformador. Se utilizan cuando es necesario conocer la intensidad de lnea. En este caso se intercala entre una de las fases el bobinado primario de tal manera que ste que conectado en serie a la fase y al secundario se conecta el aparato de medida de la misma manera que en los transformadores de tensin. Constructivamente son diferentes a los de tensin.

*Conexionados del bobinado primario en los transformadores de tensin:- Bobinado primario conectado entre fases: en este tipo de conexin, los bornes del bobinado primario se conectan directamente a las fases de la lnea. Este conexionado es el utilizado cuando lo que se quiere es medir la tensin de lnea o tensin entre fases.

- Bobinado primario conectado a tierra: en ocasiones es necesario medir las tensiones que aparecen entre fases y tierra por razones de seguridad. Dicha medida se consigue conectando uno de los bornes del bobinado primario a la fase y el otro borne a tierra.

Los transformadores de medida traducen las intensidades y tensiones de las lneas de A.T. a valores medibles por Contadores y protecciones.

Transformador De Corriente.Los transformadores de corriente se utilizan para tomar muestras de corriente de la lnea y reducirla a un nivel seguro y medible, para las gamas normalizadas de instrumentos, aparatos de medida, u otros dispositivos de medida y control.Los valores nominales de los transformadores de corriente se definen como relaciones de corriente primaria a corriente secundaria. Unas relaciones tpicas de un transformador de corriente podran ser 600 / 5, 800 / 5, 1000 / 5. Los valores nominales de los transformadores de corriente son de 5 A y 1 A.El primario de estos transformadores se conecta en serie con la carga, y la carga de este transformador esta constituida solamente por la impedancia del circuito que se conecta a l.Se denominan tambin transformadores de corriente. Tal como se ve en la figura el transformador de intensidad TRI tiene conectado el devanado primario en serie con el circuito de medida y el devanado secundario a los bornes del aparato de medida.El devanado secundario de todos los TRI, est cerrado siempre por medio de una Resistencia muy pequea, que corresponde a la bobina amperimtrica o de intensidad del aparato de medida. Despreciando esta pequea resistencia, se puede considerar que el secundario de los TRI est cerrado en cortocircuito.El principio de funcionamiento est basado, como en todos los transformadores, en la accin del flujo magntico alterno producido por la corriente primaria que se cierra a travs del ncleo y que acopla a la bobina secundaria; en sta, el flujo magntico induce una fuerza electromotriz. En el TRI, la corriente que circula por las espiras del devanado primario vara con la carga; de la misma forma vara tambin el valor del flujo magntico producido, que acopla al devanado secundario, induciendo en l una fuerza electromotriz variable.

Transformadores de tensin

Tal como se ve en la figura el transformador de tensin TRT tiene conectado el devanado primario en paralelo con el circuito de medida y el devanado secundario a los bornes del aparato de medida V, que puede ser un voltmetro o la bobina voltimtrica de un vatmetro, de un contador de energa, etc.Al conectar el devanado primario en paralelo con la red, se toma de sta una pequea corriente de excitacin que produce el flujo magntico comn, el cual acopla magnticamente el devanado secundario. Como esta corriente de excitacin es muy pequea, para obtener los amperio vueltas necesarios que puedan mantener el flujo magntico suficientemente grande como para soportar la carga de los aparatos de medida, a tensin constante es necesario que el devanado primario est constituido por gran nmero de espiras, de pequea seccin: el nmero de espiras es proporcional a la tensin primaria.Los bornes secundarios de un transformador de tensin deben estar siempre cerrados, por medio de una resistencia elevada, como es la resistencia interior de un voltmetro, por ejemplo. Si no se conecta ningn aparato de medida al transformador, los bornes secundarios deben permanecer abiertos, pues si se cierran en cortocircuito o con una resistencia pequea, por los circuitos primario y secundario circula una corriente muy elevada que destruye su aislamiento, quemando el transformador.

Existen varios tipos de transformadores de medida como lo son:

Transformadores de Tensin Inductiva

Traducen las tensiones con un circuito inductivo, lo que garantiza una precisin exacta e invariable durante toda la vida del transformador. Hasta 525 kV.Transformadores de Intensidad

Tanto para aplicaciones de medida como de Proteccin; garantizan la mxima precisin y fiabilidad en diferentes diseos. Hasta 765 kV.

Transformadores Combinados

Albergan un Transformador de Intensidad y otro de Tensin Inductivo.

Especialmente indicados para instalaciones donde el espacio o coste no permiten utilizar aparatos independientes. Hasta 300 kV.

Transformadores de Tensin Capacitiva

Traducen las tensiones con un divisor capacitivo y un transformador inductivo de media tensin, ofreciendo alta estabilidad de la precisin. Tienen la posibilidad de transmitir seales de alta frecuencia a travs

De las lneas de Alta Tensin. Hasta 765 kV.

Condensadores de Acoplamiento

Corresponden a la parte capacitiva de un transformador de tensin capacitivo y acoplan las seales de comunicacin de alta frecuencia. Hasta 765 kV.

Aislamiento SecoA m p l i a g a m a d e Transformadores de Intensidad, Tensin y Combinados con aislamiento seco en resina con o sin porcelana. Hasta 72,5 kV.

Bobinas de Bloqueo

Actuando como filtros, dirigen las seales de comunicacin de alta frecuencia por las lneas deseadas bloqueando el resto de lneas para evitar prdidas de seal.

Continuacin algunos dibujos de los transformadores de medida:

TRANSFORMADORES DE INTENSIDAD:

TRANSFORMADORES DE TENSIN INDUCTIVA:

TRANSFORMADORES COMBINADOS:

TRANSFORMADORES DE TENSIN CAPACITIVA:

BOBINAS DE BLOQUEO:

AISLAMIENTO SECO: