Determinación De La Curva De Excitación De Un Transformador De Corriente Para Protección

[LABORATORIO DE MEDICIONES ELÉCTRICAS] PRÁCTICA No. 1

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL
ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA UNIDAD ZACATENCO INGENIERÍA ELÉCTRICA MEDICIONES ELÉCTRICAS LABORATORIO DE MEDICIONES ELÉCTRICAS

PRÁCTICA No. 1 “DETERMINACIÓN DE LA CURVA DE EXCITACIÓN DE UN TRANSFORMADOR DE CORRIENTE PARA PROTECCIÓN”


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Índice

Contenido 1. Introducción 2. Objetivo general y específicos 3. Diagramas eléctricos 4. Esquemas físicos de la instalación 5. Material y equipo empleado 6. Desarrollo de la Práctica 7. Conclusiones 8. Anexos 8.1 Anexo No. 1 Memoria de Cálculo 8.2 Anexo No. 2 Gráfica de corriente de excitación secundaria 8.3 Hojas de Campo

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1. INTRODUCCIÓN DETERMINACIÓN DE LA CURVA DE EXCITACIÓN DE UN TRANSFORMADOR DE CORRIENTE DE PROTECCIÓN.
En los sistemas de protección eléctrica los transformadores para instrumento desempeñan un papel importante; estos transformadores suministran aislamiento de las altas tensión del sistema de potencia, con lo que se protege al personal operativo y a losaparatos, además alimentan a los relevadores para protección eléctrica con cantidades proporcionales a las del circuito de potencia, estas magnitudes se reducen lo suficiente de tal manera que se pueden utilizar relevadores relativamente pequeños, normalizados y relativamente baratos. Los transformadores para instrumento se dividen en dos tipos, siendo estos los transformadores de potencial y lostransformadores de corriente, es a estos últimos a los que nos referiremos en esta práctica.

IP P1

TC
S1

IS

RELEVADOR P2 S2

FIGURA NÚM ERO 1. DIAGRAM A DE CONEXIONES DE UN TRANSFORM ADOR DE CORRIENTE.
En la aplicación adecuada de los transformadores de corriente para protección se deben considerar varios requerimientos tales como: relación de transformación, clase de exactitud,condiciones de servicio, clase y nivel de aislamiento, capacidad térmica continua, corriente térmica de corto circuito, corriente dinámica de corto circuito y construcción mecánica. En nuestro país las normas nacionales “NOM-J-109 TRANSFORMADORES DE CORRIENTE”, suministran la información de los requisitos mínimos que deben cumplir los fabricantes para los conceptos anteriores. 3

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En todos los transformadores de corriente hay un estado de equilibrio entre la intensidad de corriente, el flujo magnético y la tensión, parte de la intensidad de corriente primaria produce el flujo magnético, el cual a su vez genera la tensión en el devanado secundario, y parte es para balancear los ampere-espiras secundarios. Los transformadores de corrientese conectan con su devanado primario en serie con el circuito que se quiere proteger y puesto que las corrientes primarias son relativamente grandes, este tiene pocas espiras; generalmente el devanado primario está formado por un solo conductor el cuál pasa a través de un núcleo en forma de anillo alrededor del cuál se devana el secundario como un toroide uniforme, como se muestra en la figuranúmero 1.

Los transformadores de corriente (TC) se diseñan para conectarse en serie con la carga, de la misma forma que se conecta un amperímetro ordinario, es evidente entonces que su impedancia debe ser lo suficientemente baja como para poder despreciarse. La corriente secundaria tiene una relación conocida con respecto a la corriente primaria: Relación de Transformación de Corriente, RTC ó KTC.Por lo tanto, cualquier cambio en la corriente primaria, se refleja proporcionalmente en los instrumentos conectados en serie en el secundario. La corriente nominal secundaria delos TC's se ha normalizado a 5 amperes, aunque en algunos casos especiales se emplean otros valores como son 1 y 2 amperes. Los valores típicos de corrientes nominales primarias son: 5, 10, 15, 20, 25, 30, 40, 50, 75,...