domingo, 12 de julio de 2020

TEORIA TP 11 TI TV PROTECCIÓN - Instalaciones y Aplicaciones de la Energía (6º Electro)


Chicos, adjunto el apunte de transformadores de corriente y tensión. Seguirá audio explicativo que enviaré por mail.
Saludos
 prof. Frontini
  
TRANSFORMADORES DE PROTECCIÓN Y MEDICIÓN

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 su construcción. Por otra parte es conveniente evitar la presencia de elevadas tensiones en aquellos dispositivos que van a estar al alcance de las personas.

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.

Como las mediciones y el accionamiento de las protecciones se hallan referidas, en última instancia, a la apreciación de tensión y corriente, se dispone de dos tipos fundamentales de transformadores de medida y protección:

  • Transformadores de corriente.
  • Transformadores de tensión.
 TRANSFORMADORES DE CORRIENTE

Son aparatos que 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 en serie con las bobinas de corriente de los aparatos de medición y de protección que requieran ser energizados.

Los transformadores de corriente se pueden fabricar para servicio interior o exterior. Los de servicio interior son más económicos y se fabrican para tensiones de servicio de hasta 36 kV, y con aislamiento en resina sintética. Los de servicio exterior y para tensiones medias se fabrican con aislamiento de porcelana y aceite, o con aislamientos a base de resinas que soportan las condiciones climatológicas.

Transformador de medición. Los transformadores cuya función es medir, requieren reproducir fielmente la magnitud y el ángulo de fase de la corriente. Su precisión debe garantizarse desde una pequeña fracción de corriente nominal del orden del 10%, hasta un exceso de corriente del orden del 20%, sobre el valor nominal.

Transformadores de protección. Los transformadores cuya función es proteger un circuito, requieren conservar su fidelidad hasta un valor de veinte veces la magnitud de la corriente nominal, cuando se trata de grandes redes con altas corrientes puede ser necesario requerir treinta veces la corriente nominal.

Relación de transformación: 600/5 A ó 1 A.

Será  1 A o 5 A en función del aparato de medida o del rele y de la distancia  entre el transformador y el aparato que alimenta :
 - Secundario 5 A, se utiliza cuando los aparatos de medida se encuentran cerca de los transformadores, a  menos de 10 m.
 - Secundario 1 A, preferentemente cuando la distancia entre el transformador de intensidad y el aparato de medida es elevada (superior a 10 m). Las perdidas en Joule debidas al cableado son 25 veces más importantes en 5A que en 1A. (x I al cuadrado . t)


Para definir la potencia en VA del transformador, añadir a las potencias consumidas por los aparatos conectados al transformador,  la potencia absorbida por el cableado, se recomienda elegir la potencia normalizada mas cercana posible, pero superior a la potencia calculada, ya que las características relativas a la precisión y el factor de seguridad podrían modificarse. 

Clase de precisión en función de la aplicación

Patrones = Clase 0,1 o 0,2
Facturación = Clase 0,5 // 0,2 // 0,5S o 0,2S
Medida industrial = Clase 1
Visualización de la intensidad = Clase 1 o 3
Protección = Clase 5P o 10P


TRANSFORMADORES DE TENSIÓN

Un transformador de tensión es un dispositivo destinado a la alimentación de aparatos de medición y /o protección con tensiones proporcionales a las de la red en el punto en el cual está conectado. El primario se conecta en paralelo con el circuito por controlar y el  secundario se conecta en paralelo con las bobinas de tensión de los diferentes aparatos de medición y de protección que se requiere energizar. Cada transformador de tensión tendrá, por lo tanto, terminales primarios que se conectarán a un par de fases o a una fase y tierra, y terminales secundarios a los cuales se conectarán aquellos aparatos.

En estos aparatos la tensión secundaria, dentro de las condiciones normales de operación, es prácticamente proporcional a la tensión primaria, aunque ligeramente desfasada.
Desarrollan dos funciones: transformar la tensión y aislar los instrumentos de protección y medición conectados a los circuitos de alta tensión.
Estos transformadores se fabrican para servicio interior o exterior, y al igual que los de corriente, se fabrican con aislamientos de resinas sintéticas (epoxy) para tensiones bajas o medias de hasta 33 kV, mientras que para altas tensiones se utilizan aislamientos de papel, aceite, porcelana o con gas SF6.

La tensión primaria de un TV es elegida de acuerdo a la tensión de la red a la cual está destinado.
Si se trata de medir la tensión entre fases, la tensión nominal primaria estará en correspondencia con la tensión compuesta, pero si se trata de medir tensión entre fase y tierra la tensión nominal primaria será 1 / 3 veces la tensión compuesta.

La tensión nominal secundaria de un TT depende del país en el se utilice, pero en la República Argentina se ha normalizado en 100 V, 110 V, o en 200 V y 220 V para la aplicación en circuitos secundarios extensos, para transformadores usados entre fases. Para transformadores usados entre fase y tierra, las tensiones secundarias nominales son aquellas divididas por 1,73.

Ejemplo de características de un TV:

  • Tensión de servicio máxima: 15 Kv
  • Tensión primaria nominal: 13,2/r3 kV.
  • Tensión secundaria nominal: 100/r3; 110/r3
  • Tipo unipolar
  • Aislación; seca en resina
  • Uso: interior.
  • Frecuencia: 50 Hz.
  • Potencia para clase 0,5 – para 60VA.

  Transformadores de tensión
 

  Transformadores de corriente

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