Facultad de Ingenierías Físico-MecánicasEscuela de Ingenierías Eléctrica,Electrónica y de Telecomunicaciones   CONSTRUIMOS...
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7 TRANSFORMADORES DE CORRIENTE   SATURACIÓN Y ERROR.    Al hacer la representación real del transformador la razón de    ...
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12  TRANSFORMADORES DE CORRIENTE   El fabricante normalmente suministra solo la curva correspondiente    a la relación de...
13 TRANSFORMADORES DE CORRIENTE Existen dos métodos para construir estas nuevas curvas:  Desplazando la curva original so...
14  TRANSFORMADORES DE CORRIENTEPlantilla General Electric. Para dibujar la cataterística de excitación de los TC’stipo Bu...
15  TRANSFORMADORES DE CORRIENTE       Es normal que los transformadores de corriente tengan una       sola espira en el p...
16  TRANSFORMADORES DE CORRIENTE   Para construir la curva de excitación correspondiente a otra relación    de transforma...
17  TRANSFORMADORES DE CORRIENTE       Se sitúa la plantilla de manera que su codo (indicado por la        flecha) descan...
18  TRANSFORMADORES DE CORRIENTE       EJEMPLO: Para el TC 1200/5 marca G.E. tipo BRY (de buje) con taps de       200/5, o...
19  TRANSFORMADORES DE CORRIENTE     Suponiendo un valor inicial de Is = 10 A, se tiene:                                  ...
20  TRANSFORMADORES DE CORRIENTE                                   Figura 1                                     Figura 2Ju...
21  TRANSFORMADORES DE CORRIENTE De la característica:                                         I e  0.068 ( A) Verificand...
22  TRANSFORMADORES DE CORRIENTE  Conexión de los TC’s y lo Relés      Conexión de los TC’s en Y y los relés en Y      E...
23    TRANSFORMADORES DE CORRIENTE    Conexión estrella incompleta.    Esta conexión no detecta falla monofásica a tierra...
24  TRANSFORMADORES DE CORRIENTE      Conexión con los CT’s en delta y los relés en Y.  Este esquema se usa principalment...
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29  Transformador de potencial   Conexión YJueves, 06 de Septiembre de 2012Gilberto Carrillo Caicedo
30  Transformador de potencial   Delta abiertaJueves, 06 de Septiembre de 2012Gilberto Carrillo Caicedo
31  Transformador de potencial   Filtro de secuencia cero monofásicoJueves, 06 de Septiembre de 2012Gilberto Carrillo Caic...
32  Transformador de potencial   Filtro de secuencia cero trifásicoJueves, 06 de Septiembre de 2012Gilberto Carrillo Caicedo
33  Transformador de potencial   Divisor de tensión capacitivo     (V>115kV)    • Grupo de capacitores a tierra    • Del ú...
34  Transformador de potencial   Errores    Para compensarlos:    • Corregir el factor de potencia del relé    • Ubicar un...
35  Transformador de potencial   Transformador de corriente conectado al divisor de     tensión                           ...
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37  Otros Transformadores   Acoplador lineal  • Transformador de    corriente con núcleo de    aire  • Su relación se toma...
38  Otros Transformadores   Filtro de secuencia negativaJueves, 06 de Septiembre de 2012Gilberto Carrillo Caicedo
39  Otros Transformadores   Filtro de secuencia negativa  V relé = R [- aIc + (1 + a )I b - I a ]   V relé = R [- a 3 + (1...
40  Otros Transformadores   Transformador sumadorJueves, 06 de Septiembre de 2012Gilberto Carrillo Caicedo
41  Otros Transformadores   Transformador sumador   N s I s = (n + m + l )I a + (n + m )I b + nI c        n+ m +l      n+ ...
42  Precisión y Factor de Saturación FS  para cada núcleo  Depende de la norma utilizada en cada país.                    ...
43  Corriente máxima permisible dinámica y  térmica del Transformador de Corriente.          - It Corriente térmica de Cor...
44  Diseño Ritz normal. Corriente nominal  primaria del TC                                                   Rango normal ...
45  Materiales Aislantes                                    Aislamiento externo (entre la conexión                        ...
46  Tipo de Montaje        Baja Tensión: Ventana, barra bobinado, disco,        toroidal dividido y trifásico.        Medi...
47  Transformadores de Corriente para varias  relaciones   Diagrama de                                      Placa de      ...
48  2.B Como especificar un transformador de  potencial TP  2.B.1 Tensión primaria nominal del transformador  Norma VDE 04...
49  2.B.1.1 Transformador de Potencial de un sólo Polo                                   •La tensión del sistema que se to...
50  2.B.1.2 Transformador de Potencial aislado de dos polos                                   •La tensión del sistema que ...
51  2.B.1.3 Factor de Voltaje FV  Se determina mediante la tensión de operación  máxima, el cual es dependiente del sistem...
52  2.B.2 Tensión Nominal Secundaria  Para transformadores de dos polos las tensiones  utilizadas son de:  100 V y 120 V  ...
53  2.B.3 Numero de arrollamientos secundarios  Si se requieren dos arrollamientos separados,  por ejemplo uno para instru...
54  2.B.5 Precisión para cada arrollamiento                                                                  CLASES DE PRE...
55  2.B.6 Clasificación Térmica  Se toma según los VA continuos máximos de salida,  sin exceder el incremento de temperatu...
56   Clases de Aislamiento según la tensión                                                            Corriente de largo ...
57  2.B.8 Materiales Aislantes                                   Aislamiento Exterior entre la conexión primaria y tierra ...
58  Valores típicos de VA absorbidos por el circuito de  tensión de instrumentos, relés y error de conectores             ...
59  Valores típicos de VA absorbidos por el circuito de tensión de  instrumentos, relés y error de conectores (Continuació...
60  Valores típicos de VA absorbidos por el circuito de  corriente de instrumentos, relés y conductores.    AMPERIMETROS  ...
61  Valores típicos de VA absorbidos por el circuito de  corriente de instrumentos, relés y conductores.  (Continuación)  ...
Jueves, 06 de Septiembre de2012                              CONSTRUIMOS FUTURO
Facultad de Ingenierías Físico-MecánicasEscuela de Ingenierías Eléctrica,Electrónica y de Telecomunicaciones   CONSTRUIMOS...
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  1. 1. Facultad de Ingenierías Físico-MecánicasEscuela de Ingenierías Eléctrica,Electrónica y de Telecomunicaciones CONSTRUIMOS FUTURO
  2. 2. Protecciones Eléctricas Dispositivos SensoresJueves, 06 de Septiembre de2012Gilberto Carrillo Caicedo CONSTRUIMOS FUTURO
  3. 3. 3 INTRODUCCIÓN  La primera etapa del proceso de protección corresponde a la detección de las corrientes y/o los voltajes necesarios.  La reducción en las cantidades medidas, facilita la normalización de los relés (o aparatos de medida según el uso).  Los voltajes secundarios más comunes son 100, 110, 115, y 120 Volts y sus correspondientes valores de fase y las corrientes secundarias son 1 ó 5 Amperes.  Los acopladores lineales (transformadores con núcleo de aire) tienen generalmente una relación normalizada de 5 V secundarios por cada 1000 Amperios primarios.  Para niveles de tensión muy altos, los transformadores de potencial resultan demasiado costosos, razón por la cual, en reemplazo de estos, se utilizan los divisores de tensión capacitivos.Jueves, 06 de Septiembre de 2012Gilberto Carrillo Caicedo
  4. 4. 4 TRANSFORMADORES DE CORRIENTE Reducen la alta corriente del circuito de potencia a una corriente baja, la cual se puede llevar sin peligro a los aparatos de protección y medida. Esto permite, además, la construcción de relés e instrumentos de medida más económicos.Jueves, 06 de Septiembre de 2012Gilberto Carrillo Caicedo
  5. 5. 5 TRANSFORMADORES DE CORRIENTE  RELACIÓN DE TRANSFORMACIÓN IDEAL. De acuerdo a la de d Faraday: EP  N P  dt    m sen(Wt ) E P  N P  W   m  cos(Wt )  4.44  F  N P   mJueves, 06 de Septiembre de 2012Gilberto Carrillo Caicedo
  6. 6. 6 TRANSFORMADORES DE CORRIENTE EP N P  ES NS E P  4.44  F  N S   m Igualando las fuerzas magnetomotrices primarias y secundarias se tiene: IS NS  IP NP IP NS   RTC IS NPJueves, 06 de Septiembre de 2012Gilberto Carrillo Caicedo
  7. 7. 7 TRANSFORMADORES DE CORRIENTE  SATURACIÓN Y ERROR. Al hacer la representación real del transformador la razón de los voltajes y corrientes terminales no corresponde con la relación de espiras. Bajo estas condiciones el transformador de corriente (TC) se puede representar como se muestra a continuaciónJueves, 06 de Septiembre de 2012Gilberto Carrillo Caicedo
  8. 8. 8 TRANSFORMADORES DE CORRIENTE Del circuito anterior se obtiene: E  VS  I S  Z S I P  I P / RTC  I S  I eJueves, 06 de Septiembre de 2012Gilberto Carrillo Caicedo
  9. 9. 9 TRANSFORMADORES DE CORRIENTE De donde se puede concluir que el error en magnitud del TC se puede expresar como: I P  I S em   100 I P y, el error en ángulo corresponde al ángulo entre Ip e Is ea   La clase del TC se da, de acuerdo al error en magnitud (em) para 120 % la corriente nominal. Por ejemplo el error de un TC clase 0,5 es em = 0,5 % para I = 1,2 In.Jueves, 06 de Septiembre de 2012Gilberto Carrillo Caicedo
  10. 10. 10 TRANSFORMADORES DE CORRIENTE  Como para los transformadores de corriente usados en esquemas de protección se desea que funcionen adecuadamente con corrientes de cortocircuito, el anterior criterio no es tan decisivo en la selección.  Un criterio más determinante en la selección del TC indica que para la máxima corriente de cortocircuito el error en magnitud debe ser menor de 10% y el error angular menor de 7°.  Como se utilizan materiales ferromagnéticos para la construcción del núcleo, la característica de funcionamiento de los transformadores de corriente la da la curva de magnetización.  El TC usado para protección, se diseña para soportar grandes corrientes, con la exactitud necesaria; estas al circular por una impedancia fija conllevan grandes tensiones.Jueves, 06 de Septiembre de 2012Gilberto Carrillo Caicedo
  11. 11. 11 TRANSFORMADORES DE CORRIENTE  El TC usado para medida debe funcionar adecuadamente con bajas corrientes y no soporta tensiones altas, pues estas afectarían los aparatos de medida colocados en sus secundarios (se diseña para que se sature a 1,2 ó 1,5 veces la corriente nominal).  El transformador de corriente que se usa en medición utiliza aleaciones hierro-níquel (más fácilmente saturables) mientras que aquellos que se usan en protección tienen núcleo de acero al Silicio.Jueves, 06 de Septiembre de 2012Gilberto Carrillo Caicedo
  12. 12. 12 TRANSFORMADORES DE CORRIENTE  El fabricante normalmente suministra solo la curva correspondiente a la relación de transformación más alta, por lo cual, si se necesita la curva para otra relación de transformación (otro tap), es necesario construirla a partir de esta.Jueves, 06 de Septiembre de 2012Gilberto Carrillo Caicedo
  13. 13. 13 TRANSFORMADORES DE CORRIENTE Existen dos métodos para construir estas nuevas curvas:  Desplazando la curva original sobre una línea a 45° que pasa por la rodilla de dicha curva de acuerdo con el nuevo tap a utilizar. El uso de este método lo facilitan los fabricantes al dar curvas como las que se muestra a continuación. Para una hoja log-log (a la misma escala).  Pasando la curva a una especie de P.U., cambiando las escalas horizontal y vertical de la forma indicada en la siguiente figura (al darla en voltios por vuelta y amperios vuelta se tiene realmente la característica de saturación del material del núcleo). Este método tiene la ventaja de que no seJueves,incurre en de 2012 06 de Septiembre errores de dibujo.Gilberto Carrillo Caicedo
  14. 14. 14 TRANSFORMADORES DE CORRIENTEPlantilla General Electric. Para dibujar la cataterística de excitación de los TC’stipo Buje General Electric. Tipos BT-B y BR-C.Jueves, 06 de Septiembre de 2012Gilberto Carrillo Caicedo
  15. 15. 15 TRANSFORMADORES DE CORRIENTE Es normal que los transformadores de corriente tengan una sola espira en el primario y varias en el secundario; por esta razón, para estos tipos de transformadores, se puede despreciar Zp quedando el circuito equivalente como se muestra a continuación.Jueves, 06 de Septiembre de 2012Gilberto Carrillo Caicedo
  16. 16. 16 TRANSFORMADORES DE CORRIENTE  Para construir la curva de excitación correspondiente a otra relación de transformación, se emplea la curva dada por el fabricante sobre un papel log-log (ESec contra Ie) o se gráfica empleando una plantilla como la General Electric y papel log-log que sea compatible en escala con la plantilla.  Primero se ubica sobre el papel el punto (Es, le) en donde descansa el codo de la plantilla. Es e le se calculan de las siguientes ecuaciones: CN ES  20 D Ie  20 N Donde: N = Es la relación del TC que se está empleando. C y D = son constantes dadas para el TC.  Ubicado el punto (Es, Ie) se hace pasar por este, una recta a 45° (con respecto a la horizontal).Jueves, 06 de Septiembre de 2012Gilberto Carrillo Caicedo
  17. 17. 17 TRANSFORMADORES DE CORRIENTE  Se sitúa la plantilla de manera que su codo (indicado por la flecha) descanse sobre el punto (Es, Ie) y la recta de 45° sea tangente a la curva, pudiendo de esta forma graficar la curva de excitación para la relación requerida.Jueves, 06 de Septiembre de 2012Gilberto Carrillo Caicedo
  18. 18. 18 TRANSFORMADORES DE CORRIENTE EJEMPLO: Para el TC 1200/5 marca G.E. tipo BRY (de buje) con taps de 200/5, obtener la corriente que pasa por el relé conectado a su secundario, si este tiene una carga con impedancia de Z=0,2 (incluyendo la del alambre). En el primario circula una corriente de falla de 500A. SOLUCIÓN: La característica suministrada por el fabricante se muestra en la Figura 2. Del circuito mostrado en la Fig. 1, se puede, mediante la ley de voltajes de Kirchhoff en la malla de la derecha se tiene: E S  Z S  Z b   I S  0.18  0.2  I S E S  0.38  I S (1) Si se aplica ahora, la ley de corrientes de Kirchhoff en el nodo central se tiene: Ie  IP / N  IS I e  12 .5  I S (2)Jueves, 06 de Septiembre de 2012Gilberto Carrillo Caicedo
  19. 19. 19 TRANSFORMADORES DE CORRIENTE Suponiendo un valor inicial de Is = 10 A, se tiene: E S  0.38  10  3.8(V ) Con este valor se halla Ie de la característica del TC: I e  0.06 ( A) Se verifica si la ecuación (2) se cumple: I e  12 .5  I S 0.06  2.5  10 No se cumple, por lo tanto, se toma otro valor de Is y repite el procedimiento. I S  12 ( A) Por lo tanto: E S  12  0.38  4.56 (V )Jueves, 06 de Septiembre de 2012Gilberto Carrillo Caicedo
  20. 20. 20 TRANSFORMADORES DE CORRIENTE Figura 1 Figura 2Jueves, 06 de Septiembre de 2012Gilberto Carrillo Caicedo
  21. 21. 21 TRANSFORMADORES DE CORRIENTE De la característica: I e  0.068 ( A) Verificando: 0.068  12.5  12 No se cumple. Haciendo: I S  12 .4( A) E S  0.38 *12 .4  4.7(V ) I e  0.08 ( A) I e  12 .5  12 .4  0.10 ( A) Esta respuesta se puede considerar suficientemente correcta; por tanto, la corriente que pasará por el relé bajo las condiciones establecidas es de 12.4 A.Jueves, 06 de Septiembre de 2012Gilberto Carrillo Caicedo
  22. 22. 22 TRANSFORMADORES DE CORRIENTE  Conexión de los TC’s y lo Relés  Conexión de los TC’s en Y y los relés en Y El número mínimo de los relés que actuarán en caso de falla es 2. iRe lé K Conexión  ( K Conexión )1 , 2 ,3  1 I LínesJueves, 06 de Septiembre de 2012Gilberto Carrillo Caicedo
  23. 23. 23 TRANSFORMADORES DE CORRIENTE Conexión estrella incompleta. Esta conexión no detecta falla monofásica a tierra de la fase sin TC. ( K Conexión )1 , 2 ,3  1Jueves, 06 de Septiembre de 2012Gilberto Carrillo Caicedo
  24. 24. 24 TRANSFORMADORES DE CORRIENTE  Conexión con los CT’s en delta y los relés en Y. Este esquema se usa principalmente en protección diferencial y de distancia. ( K Conexión ) 3  3 Para falla bifásica es 2 y para monofásica es 1.Jueves, 06 de Septiembre de 2012Gilberto Carrillo Caicedo
  25. 25. 25 TRANSFORMADORES DE CORRIENTE Conexión de dos CT’s y un relé. No detecta fallas monofásicas a tierra en la fase sin TC ( K Conexión ) 3  3 ( K Conexión ) 2 , AC  2 ( K Conexión ) 2 , AB  1 ( K Conexión ) 2 , B C  1Jueves, 06 de Septiembre de 2012Gilberto Carrillo Caicedo
  26. 26. 26 TRANSFORMADORES DE CORRIENTE  Conexión de los CT’s como filtros de secuencia cero. IO  1 I A  I B  I C  3 ( K Conexión )1  1 Se podría lograr el mismo efecto con un TC que encierre las tres líneas (toroidal) como se muestra en la Fig. 2.14 b (generalmente utilizado para cables).Jueves, 06 de Septiembre de 2012Gilberto Carrillo Caicedo
  27. 27. 27 Transformador de potencial • Parecidos a los transformadores de distribución • Núcleo con cinco columnas para permitir el paso del flujo de secuencia cero Ep Vp Np = = = RT P Es Vs NsJueves, 06 de Septiembre de 2012Gilberto Carrillo Caicedo
  28. 28. 28 Transformador de potencial Error V p R T P - Vs em = 100 Vp RT P kV primarios 3RT P = 10 120Jueves, 06 de Septiembre de 2012Gilberto Carrillo Caicedo
  29. 29. 29 Transformador de potencial Conexión YJueves, 06 de Septiembre de 2012Gilberto Carrillo Caicedo
  30. 30. 30 Transformador de potencial Delta abiertaJueves, 06 de Septiembre de 2012Gilberto Carrillo Caicedo
  31. 31. 31 Transformador de potencial Filtro de secuencia cero monofásicoJueves, 06 de Septiembre de 2012Gilberto Carrillo Caicedo
  32. 32. 32 Transformador de potencial Filtro de secuencia cero trifásicoJueves, 06 de Septiembre de 2012Gilberto Carrillo Caicedo
  33. 33. 33 Transformador de potencial Divisor de tensión capacitivo (V>115kV) • Grupo de capacitores a tierra • Del último se toma la tensión secundaria V ( jX 2 ) (X 2 ) VX2 = = V - j (X 1 + X 2 ) (X 1 + X 2 ) VX2 = kV V 1 = = RT P VX2 kJueves, 06 de Septiembre de 2012Gilberto Carrillo Caicedo
  34. 34. 34 Transformador de potencial Errores Para compensarlos: • Corregir el factor de potencia del relé • Ubicar un inductor en serie para corregir la faseJueves, 06 de Septiembre de 2012Gilberto Carrillo Caicedo
  35. 35. 35 Transformador de potencial Transformador de corriente conectado al divisor de tensión jV Ic = XC1 + XC 2 Ic j Ir = = V RT C R T C (X C 1 + X C 2 ) I r = k1V En general, cualquier TP capacitivo: Respecto a un • La potencia es más baja TP • El error es menor convencionalJueves, 06 de Septiembre de 2012Gilberto Carrillo Caicedo
  36. 36. 36 Otros Transformadores Transactor Usado para alimentar circuitos electrónicosJueves, 06 de Septiembre de 2012Gilberto Carrillo Caicedo
  37. 37. 37 Otros Transformadores Acoplador lineal • Transformador de corriente con núcleo de aire • Su relación se toma entre los amperes primarios y la tensión secundaria • Usualmente por cada mil amperes en el primario la tensión es de 5V en el secundarioJueves, 06 de Septiembre de 2012Gilberto Carrillo Caicedo
  38. 38. 38 Otros Transformadores Filtro de secuencia negativaJueves, 06 de Septiembre de 2012Gilberto Carrillo Caicedo
  39. 39. 39 Otros Transformadores Filtro de secuencia negativa V relé = R [- aIc + (1 + a )I b - I a ] V relé = R [- a 3 + (1 + a )a - 1 ]I V relé = R [- a 2 + (1 + a )a 2 - 1 ]I V relé = IR [- a 3 + a + a 2 - 1 ] V relé = IR [- a 2 + a 2 + a 3 - 1 ] = 0 V relé = - 3IRJueves, 06 de Septiembre de 2012Gilberto Carrillo Caicedo
  40. 40. 40 Otros Transformadores Transformador sumadorJueves, 06 de Septiembre de 2012Gilberto Carrillo Caicedo
  41. 41. 41 Otros Transformadores Transformador sumador N s I s = (n + m + l )I a + (n + m )I b + nI c n+ m +l n+ m n Is = Ia + I + I Ns Ns b Ns c Se utiliza en protección de líneas, donde no se justifica una unidad de medida por cada conductorJueves, 06 de Septiembre de 2012Gilberto Carrillo Caicedo
  42. 42. 42 Precisión y Factor de Saturación FS para cada núcleo Depende de la norma utilizada en cada país. VDE ANSI BSS IEC Aplicación Clase Fs Clase Fs Clase Fs Clase Fs 5 Amperímetro 31** 3 0,C 5,3,1 Registradores 5 1.2 1 C,M 0.5 Etc. 0.6 0.5Núcleos de Contadores de 1.2, 0 CMMedic 100,5 5 100,5 Activa Industriales 6.3 BM ión 0,5 BM Contadores de 0.5,0.2 0,2 5 0,3 AM facturación 0.1 0,1 AL 5 5 FLP Protección de 5p 5P 15 C,T 20 S,T 10 5,10 Sobrecarga 10p 10PNúcle 20 15 15,20os deRéles 10 10 Protección de 5p S,T 5P 10,15 15 C,T 20 15 Selectividad 10p X 10P 20,30 20 20Jueves, 06 de Septiembre de 2012Gilberto Carrillo Caicedo
  43. 43. 43 Corriente máxima permisible dinámica y térmica del Transformador de Corriente. - It Corriente térmica de Corto tiempo de 1 segundo (rms) - Idin Corriente máxima dinámica permisible (valor pico) 2.50 I t  I coci xt f - Icoci: Corriente de cortocircuito en el punto de localización del T.C. - t: Duración del cortocircuito - f: Frecuencia del SistemaJueves, 06 de Septiembre de 2012Gilberto Carrillo Caicedo
  44. 44. 44 Diseño Ritz normal. Corriente nominal primaria del TC Rango normal Rango amplio (VDE) (VDE) Tcis de bajo voltaje It = 60 – 70 x In 120 x In (hasta 660 V) Tcis de medio voltaje It = 100 x In 120 x In (1 a 46 kV) Tcis de bajo voltaje It = 120 x In 150 x In (por encima de 46 kV) Para los valores mas altos se puede considerar 1000 X In, para secciones de cobre mas grandesJueves, 06 de Septiembre de 2012Gilberto Carrillo Caicedo
  45. 45. 45 Materiales Aislantes Aislamiento externo (entre la conexión primaria y tierra al cuerpo del TC) Aislamiento interno (entre los arrollamientos primarios y secundarios) Interior Exterior Bajo Voltaje Resina Prensada Resina Prensada Resina Fundida (Hasta 660V) Resina Fundida Resina Fundida Medio Voltaje Porcelana Porcelana Resina Fundida (por debajo de 46 kV) Resina Fundida Resina Fundida Papel de aceite Alto Voltaje (por encima de 46 Porcelana Porcelana Papel de Aceite kV) Resina FundidaJueves, 06 de Septiembre de 2012Gilberto Carrillo Caicedo
  46. 46. 46 Tipo de Montaje Baja Tensión: Ventana, barra bobinado, disco, toroidal dividido y trifásico. Media y Alta Tensión: Pasa muro, condensador de buje, resina fundida y ventana.Jueves, 06 de Septiembre de 2012Gilberto Carrillo Caicedo
  47. 47. 47 Transformadores de Corriente para varias relaciones Diagrama de Placa de Las diferentes relaciones son Valores resultantes (Aprox.) Notas Conexión Clasificación Serie Paralelo 2 x 40 / 5 A Itér Depend A 40 / 5 A A 80 / 5 A 2 x 4 kA térm. Idin e I1n 4 kA térm. 8 kA térm. 1.No es para bajo voltaje A. Primario 2 x 10 kA din P independiente 10 kA din 20 kA din 2.Dos o tres relaciones Serie 30 VA C1 tes de 30 VA 30 VA 3.Factor de Costo: 1,0 Paralelo C1 0,5 Fs Iin C1 0,5 C1 9,5 Fs 5 Fs 5 Fs 5 Taps Secundarios 80 – 40 / 5 A 1.Muchas relaciones Idin Idep A 40 / 5 A 8 kA term. A8/5A posibles Iterm de Iin 8 kA term. B. Taps 20 kA din 8 kA term. 2.Fácil conmutación P dependientes 20 kA din Secundarios 30 VA 20 kA din desde el lado secundario C1 de I1n 30 VA C1 0,5 VA 30 / 60 3.Factor de costo Fs C1 0,5 Fs 5 C1 0,2 / 0,5 alrededor de 1,3 a 1,6. Fs 5 Taps Primarios 1.Itérm más alta que los anteriores a la más 10 ; 80 / 5 A pequeña Iin posible. Itérm A 40 kA A8/5A 8 kA term 2.Más de tres relaciones Idin Normalment 8 kA term 8 kA term 20 kA din posibles. P e independiente 20 kA din 20 kA din 25 VA 3.Más cobre primario (A). C1 de In C1 0,5 25 VA 25 VA 4.Algunos menos VA que Fs Fs 5 C1 0,5 C1 0,5 (A). Fs 5 Fs 5 5.Factor de Costo 1,1 a 1,3.Jueves, 06 de Septiembre de 2012Gilberto Carrillo Caicedo
  48. 48. 48 2.B Como especificar un transformador de potencial TP 2.B.1 Tensión primaria nominal del transformador Norma VDE 0414: La precisión se satisface desde 30% hasta 120% la tensión nominal del TP Norma ANSI: La precisión es del 90% al 110%Jueves, 06 de Septiembre de 2012Gilberto Carrillo Caicedo
  49. 49. 49 2.B.1.1 Transformador de Potencial de un sólo Polo •La tensión del sistema que se toma es de la fase al neutro. •Los transformadores se conectan entre un conductor y tierra, para con esto lograr detectar las fallas a tierra. •Al usar TP’s monopolares, los costos son más altos porque requiere de tres unidadesJueves, 06 de Septiembre de 2012Gilberto Carrillo Caicedo
  50. 50. 50 2.B.1.2 Transformador de Potencial aislado de dos polos •La tensión del sistema que se toma es de la línea. •Requiere de un mayor aislamiento, que los monopolorares. •No detecta las fallas a tierra. •Al usar TP’s de dos polos, únicamente se requieren de dos TP.Jueves, 06 de Septiembre de 2012Gilberto Carrillo Caicedo
  51. 51. 51 2.B.1.3 Factor de Voltaje FV Se determina mediante la tensión de operación máxima, el cual es dependiente del sistema y de las condiciones de aterrizaje del transformador. Este factor varia dependiendo la norma que se utilice.Jueves, 06 de Septiembre de 2012Gilberto Carrillo Caicedo
  52. 52. 52 2.B.2 Tensión Nominal Secundaria Para transformadores de dos polos las tensiones utilizadas son de: 100 V y 120 V Para transformadores de un solo polo las tensiones utilizadas son de: 100 110 120 V, V V 3 3 3Jueves, 06 de Septiembre de 2012Gilberto Carrillo Caicedo
  53. 53. 53 2.B.3 Numero de arrollamientos secundarios Si se requieren dos arrollamientos separados, por ejemplo uno para instrumentos y otro para contadores, o uno para instrumentos y otro para protecciones. 2.B.4 VA nominales en cada arrollamiento Se toman los VA nominales absorvidos por los aparatos alimentados.Jueves, 06 de Septiembre de 2012Gilberto Carrillo Caicedo
  54. 54. 54 2.B.5 Precisión para cada arrollamiento CLASES DE PRECISIÓN TIPO DE APLICACIÓN ARROLLAMIENTO VDE USAS BSS IEC Medidores de alta precisión (facturación), 0,1 0,1 medidas de laboratorio 0,3 AL;A 0,2 0,2 Arrollamiento de Contadores medida de 0,2 0,3 A;B 0,2 medición precisión 0,5 0,6 0,5 Voltímetros registradores 0,5 0,6 B; C; 0,5 contadores industriales 1,3 1,2 D 1,3 3% Protección General 3P32 0,6; 2; C, D; E; F 6P6 3% Detección de falla a 3P32 0,3; 2; C, D; Arrollamiento de Réles tierra 6P6 3% E; F 3P32 0,3; 2; C; D; E 6P6 3% F Arrl 0,3; E, F Tn 0,6; 1,2Jueves, 06 de Septiembre de 2012Gilberto Carrillo Caicedo
  55. 55. 55 2.B.6 Clasificación Térmica Se toma según los VA continuos máximos de salida, sin exceder el incremento de temperatura especificado. • Los valores normales se dan en las listas de precios y cotizaciones. •Los arrollamientos In tienen que soportar una corriente para largo tiempo en el caso de falla a tierra.Jueves, 06 de Septiembre de 2012Gilberto Carrillo Caicedo
  56. 56. 56 Clases de Aislamiento según la tensión Corriente de largo tiempo Máximo Voltaje de servicio Corresponde a una clasificación de 30Clase de Aislamiento (kV) nominales de arrollamientos “In” continuo permisible sg (máx.) de 20 A/ Pul mm. 9,19 Vn 10 12 kV 1,3,6 A 10, 30, 60 A 20, 30 24, 36 kV 3, 6, 9 A 30, 60, 90 A 110, 220 125, 250 kV 6, 9, 15, 25 A 60, 90, 150, 250 A 380 420 kVJueves, 06 de Septiembre de 2012Gilberto Carrillo Caicedo
  57. 57. 57 2.B.8 Materiales Aislantes Aislamiento Exterior entre la conexión primaria y tierra o el cuerpo del transformador Aislamiento interno entre arrollamientos primario y secundario INTERIOR EXTERIOR Bajo Voltaje Resina prensada Papel Impregnado - Hasta 660 V Resina Fundida Papel con baquelita Medio Voltaje Papel de Aceite Resina fundida Porcelana (1 a 46 kV) Papel con baquelita Resina fundida Alto Voltaje Porcelana Porcelana Papel de Aceite Papel con baquelitaJueves, 06 de Septiembre de 2012Gilberto Carrillo Caicedo
  58. 58. 58 Valores típicos de VA absorbidos por el circuito de tensión de instrumentos, relés y error de conectores VOLTIMETROS 3.5, 9, 7 VA Hierro Móvil 0.1 Bobina Móvil con rectificador 4.5 a 20 Voltímetro VATIMETROS 1 a 4 VA Vatímetros de registro 4a9 MEDIDOR DE FACTOR DE POTENCIA 35 a 7 VA 22 a 80 MV (para 1,2 A) 8 a 15 Medidor de factor de potencia de grabación MEDIDOR DE FRECUENCIA 2 x 10 a 2 x 20 VA CONTADORES DE KWH 2 a 5 VA RELES 8 a 15 VA Sobrecorriente (control de Voltaje) 17 a 125 Desplazamiento Tiempo inverso 35 Del neutro tiempo definido 2 a 10 Sobrevoltaje 5 a 50 Voltaje Bajo: Tiempo inverso 35 Tiempo definido 1/8 a 60 Relé de distancia 3 … 22 Falla a tierra 14 a 50 Potencia inversaJueves, 06 de Septiembre de 2012Gilberto Carrillo Caicedo
  59. 59. 59 Valores típicos de VA absorbidos por el circuito de tensión de instrumentos, relés y error de conectores (Continuación) APARATOS DE DISPARO (INTERRUPTORES) 120 / 75 VA Interruptor normalmente desenergizado 50 a 70 Interruptor normalmente energizado 140 a 500 Motor de cierre de resorte 400 a 1800 Accionamiento de cierre por un solenoide REGULADORES DE VOLTAJE 50 a 100 VA CONECTORES ENTRE EL TP Y LOS INSTRUMENTOS ALIMENTADOS O RELES. Caída de voltaje por 100 pies conductores de cobre de dos núcleos a 100 y 110 VA con: 2 x 0,01 pulg2 0,41% error 2 x 0,02 pulg2 0,21% 2 x 14 AWG 1,27% 2 x 12 AWG 0,80% 2 x 10 AWG 0,50% 2 x 8 AWG 0,32% A 100 VA y 100/3 V con: 2,5 pulg2 4,20% error 4,0 pulg2 2,60% 6,0 pulg2 1,75% 10,0 pulg2 1,05%Jueves, 06 de Septiembre de 2012Gilberto Carrillo Caicedo
  60. 60. 60 Valores típicos de VA absorbidos por el circuito de corriente de instrumentos, relés y conductores. AMPERIMETROS 0,7 a 1,2 VA Hierro Móvil hasta 4’’ (100 mm) de diámetro 1,2 a 3 Amperímetros múltiples 0,05 a 5 Amperímetros de grabación 0,3 a 9 Amperímetros térmicos de grabación 2,5 a 3 Amperímetros térmicos (bimetálico) VATIMETROS 0,5 a 5 VA Vatímetros registradores 3 a 12 MEDIDORES DE FACTOR DE POTENCIA 2 a 6 VA Registrador de factor de potencia 9 a 16 CONTADORES (kWH) 0,5 a 2 VA RELES 0,2 a 14 VA Relé de sobrecorriente 0,1 a 6 Relé de sobrecorriente de tiempo 7,5 a 10 Relé direccional 1 a 30; Fs 10 Relé de distancia (13 … 45 ms) 0,5 a 22 Relé de falla a tierra 0,16 a 2; Fs 100 Relé de diferencial (35 ms) 0,1 a 10 Protección de barra (2 … 13 ms) 3,5 a 12 Relé de Potencia Inversa 5 a 40 Relé de secuencia negativa 5 a 20 Relé bimetálico (térmico)Jueves, 06 de Septiembre de 2012Gilberto Carrillo Caicedo
  61. 61. 61 Valores típicos de VA absorbidos por el circuito de corriente de instrumentos, relés y conductores. (Continuación) DISPARO DE CORRIENTE DEL TC (viaje serie AC) 5 a 150 REGULADORES DE CORRIENTE 18 a 180 VA CONECTORES ENTRE EL TC Y LOS INSTRUMENTOS ALIMENTADOS O RELES Por 100 pies conductor de cobre de 2 núcleos: A 5 amp, 1 amp 2 x 1,29 x 10-3 m2 2. 12, 0.09 2 x 1,29 x 10-3 m2 4.25 VA, 0.170 A 2 x No 14 AWG 13,0 0,52 2 x No 12 AWG 8,25 0,33 2 x No 10 AWG 5,15 0,21 2 x No 8 AWG 3,26 0,13 2 x No 6 AWG 2,06 0,08 Por 1 metro de conductor de cobre de 2 núcleos: 1.61 x 10-3 m2 0,36 0,015 2.58 x 10-3 m2 0,22 0,009 3.97 x 10-3 m2 0,15 0,006 6.45 x 10-3 m2 0,09 0,004Jueves, 06 de Septiembre de 2012Gilberto Carrillo Caicedo
  62. 62. Jueves, 06 de Septiembre de2012 CONSTRUIMOS FUTURO
  63. 63. Facultad de Ingenierías Físico-MecánicasEscuela de Ingenierías Eléctrica,Electrónica y de Telecomunicaciones CONSTRUIMOS FUTURO

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