Equipos secundarios en subestaciones electricas

UNIDAD II. EQUIPOS SECUNDARIOS

2.1 TRANSFORMADORES DE INSTRUMENTO

Se denominan transformadores para instrumento los que se emplean para alimentación de equipo de medición, control o protección.

Los aparatos de medida y los relés de protección no pueden soportar, por lo general, ni elevadas tensiones ni elevadas corrientes, ya que de lo contrario se encarecería sobremanera suconstrucción. Por otra parte es conveniente evitar la presencia de elevadas tensiones en aquellos dispositivos que van a estar al alcance de las personas.

Son éstas las principales razones para la utilización de los transformadores de medida y protección, a través de los cuales se pueden l levar señales de tensión y corriente, de un valor proporcional muy inferior al valor nominal, a los dispositivos demedida y protección. Se consigue además una separación galvánica, (entre las magnitudes de alta y baja tensión), de los elementos pertenecientes a los cuadros de mando, medida y protección con las consiguientes ventajas en cuanto a seguridad de las personas y del equipamiento.

LOS TRANSFORMADORES PARA INSTRUMENTO SE DIVIDEN EN DOS CLASES:

• Transformadores de potencial o de tensión.
•Transformadores de corriente.

Normalmente estos transformadores se construyen con sus secundarios, para corrientes de 5 ó 1 A y tensiones de 100, 110, 100/ 3, 110/ 3 V.

Los transformadores de corriente se conectan en serie con la línea, mientras que los de tensión se conectan en paralelo, entre dos fases o entre fase y neutro. Esto en sí, representa un concepto de dualidad entre lostransformadores de corriente y los de tensión que se puede generalizar en la siguiente tabla y que nos ayuda para pasar de las funciones de un tipo de transformador al otro:

Equivalencias de funciones en los transformadores de instrumentos.
Concepto Transformador
Tensión Corriente
Norma IEC / IRAM 60186 / 2271 60185 / 2344 - 1
Tensión Constante Variable
Corriente Variable Constante
Lacarga se determina por: Corriente Tensión
Causa del error: Caída de
tensión Corriente derivada
en serie en paralelo
La carga secundaria aumenta cuando: Z2 disminuye Z2 aumenta
Conexión del transformador a la línea: En paralelo En serie
Conexión de los aparatos al secundario: En paralelo En serie
A continuación se ven, por separado, las características principales de cadauno de los dos tipos de transformadores arriba mencionados. Ambos pueden utilizarse para protección, para medición, o bien, para los dos casos simultáneamente siempre y cuando las potencias y clases de precisión sean adecuadas a la función que desarrollen.

2.1.1 TRANSFORMADORES DE CORRIENTE (TCs)

Son aparatos en que la corriente secundaria, dentro de las condiciones normales de operación, esprácticamente proporcional a la corriente primaria, aunque ligeramente desfasada. Desarrollan dos tipos de función: transformar la corriente y aislar los instrumentos de protección y medición conectados a los circuitos de alta tensión.El primario del transformador, que consta de muy pocas espiras, se conecta en serie con el circuito cuya intensidad se desea medir y el secundario se conecta enserie con las bobinas de corriente de los aparatos de medición y de protección que requieran ser energizados.

Las espiras del arrollamiento primario suelen ser una o varias, las cuales se pueden a su vez dividir en dos partes iguales y conectarse en serie o paralelo para cambiar la relación, y atraviesan el núcleo magnético, cuya forma suele ser cerrada tipo toroidal o puede tener un ciertoentrehierro, sobre el cual se arrollan las espiras del secundario de una forma uniforme, consiguiendo así reducir al mínimo el flujo de dispersión. Este arrollamiento es el que se encarga de alimentar los circuitos de intensidad de uno o varios aparatos de medida conectados en serie.

Se puede dar también la existencia de varios arrollamientos secundarios en un mismo transformador, cada uno sobre su...