Universidad de Concepci

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Transformadores de medidas.
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• Su clasificación depende de la variable que se
  esté midiendo
• Transformador de corriente
• Transformador de potencial

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Objetivos de un transformador de medida.

• Reproducir en el circuito secundario la corriente
  o tensión primaria.
• Mantener una relación entre señales primarias y
  secundarias lo más exacta posible, conservando
  fase y mínimo error de transformación.
• Proporcionar señales secundarias de amplitudes
  bajas y normalizadas.
• Proveer aislación galvánica entre circuito de
  potencia y circuito de medida, control o
  protección.

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Transformador de Corriente.

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Transformador de Corriente
Luis Morán T.
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Transformador de Corriente Toroidal
Luis Morán T.
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Especificaciones técnicas de un T/C C37.110 1996
Guía IEEE para seleccionar transformadores de
corriente para protecciones (relés). Corriente
nominal. Factor de sobrecarga. Corriente térmica
de tiempo corto. Corriente mecánica de tiempo
corto (sólo para T/C con bobina
primaria). Tensión de impulso. Voltaje nominal.
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Precisión. Burden. Características de
excitación. Polaridad. Conexiones. Operación en
vacío. Saturación.
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Circuito equivalente de un transformador de
corriente.

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Configuraciones de Transformadores de Corriente
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Características de Operación de un T/C.
Burden Valor de la impedancia que se debe
conectar al secundario, para no exceder el error
definido por la clase de precisión, ni tampoco
provocar problemas de saturación.
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Características de Operación de un T/C
Burden Valor de la impedancia que se debe
conectar al secundario, para no exceder el error
definido por la clase de precisión, ni tampoco
provocar problemas de saturación.
Saturación Punto de saturación se define como el
punto de operación donde un 10 de aumento de la
tensión secundaria producirá un 50 de aumento en
la corriente de excitación.
Luis Morán T.
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• Causas que producen saturación en un T/C
• - Alta corriente de excitación.
• - Impedancia burden superior al valor nominal.
  del T/C aumenta error de razón, lo que puede
  comprometer operación de protecciones.

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Procedimiento Analítico para Determinar
Saturación
Vs 4.44fANBmáx 10-8 Volts
f frecuencia nominal Hz A sección transversal
núcleo de fierro pulg2 N razón número de
vueltas Bmáx densidad de flujo líneas por pulg.
cuadrada
El transformador está saturado si la densidad de
flujo magnético está entre 77500 a 125000 líneas
por pulgada cuadrada.
Luis Morán T.
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Clasificación de los T/C según normas europeas
TPX T/C con núcleo de fierro sin entre-hierro,
con error de razón de 0.5 , constante de tiempo
bobina secundaria mayor a 5 segundos. TPY T/C
con núcleo de hierro y entre-hierro, constante de
tiempo de la bobina secundaria de 10 segundos,
error de razón de 1 , mayor costo que el TPX. Su
principal ventaja es que el flujo remanente es
significativamente menor comparado a un
TPX. TPZ T/C con núcleo de aire (característica
lineal) constante de tiempo bobina secundaria de
60 6 mili segundos para aplicaciones en 60 Hz,
y de 50 5 milisegundos para aplicaciones en 50
Hz. Error de razón de 1 a corriente nominal.
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Clase de Precisión
Los T/C se identifican por una letra P (para
protección) o M (para medición). Transformadores
con letra P, corresponden a la clase de
protección, garantizando un error máximo entre 5
y 10 , el burden nominal en Volt-Ampere,
corriente nominal, y valor límite en la clase de
presición.
Ejemplo 30 VA 5P10?5 A y 30 VA ? 6 Volts en
secundario. Produce un error máximo de 5 con
10 x 6 V 60 Volts ? Máximo Burden a conectar es
de 1.2 W
Luis Morán T.
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Característica de Excitación de un T/C
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Ejemplo
T/C de 100/5 con un ZB 0.336 W, corriente de
cortocircuito primario de 4800 A. Vs 4800
(5/100) 0.336 80.64 V T/C se satura (máxima
tensión secundaria que se puede desarrollar es de
30 V y corriente secundaria máxima de 89 A). No
es capaz de generar el voltaje requerido para
hacer circular los 240 A secundarios, error de
razón 25.6 .
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• Riesgo de Operación en vacío
• Circuito Equivalente

Con burden conectado I1 N1 I2 N2 Sin
burden conectado I20 gt I10 Toda la
corriente primaria se transforma en corriente de
excitación, por lo tanto, el flujo aumenta.
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Clase de precisión A corriente nominal. En
condiciones de cortocircuito. De acuerdo a la
norma ANSI, el número de precisión indica el
voltaje que debe inducirse en el secundario con
el burden nominal o una corriente primaria igual
a 1 a 20 veces el valor nominal, sin que se
exceda en más de un 10 el error en la razón de
transformación. C200 gt 200 V 20 5A ZB gt
ZB 200/(20 5) 2 W Máximo burden que se
puede conectar al T/C sin exceder 10 en error
de razón.
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Transformador de potencial.
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• Principio de operación similar al de un
  transformador de potencia.
• Unidades monofásicas, con 120 V secundarios.
• Características de precisión se mantienen para
  operación en el rango de ? 10 Vn.
• Clase de precisión entre 0.3 y 1.2.

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