Transformador de Potencial

Transformador de Potencial

Es el transformador diseñado para suministrar la tensión adecuada a los instrumentos de medición como los voltímetros, frecuencímetros, wattmetros, watthorímetros, etc., así como a los aparatos de protección como los relevadores; en el cual la tensión secundaria es proporcional a la tensión primaria y defasada respecto a ella un ángulo cercano a cero.

Las terminales del devanado primario del transformador de potencial se conectan a las dos líneas del sistema donde se necesita medir el alta tensión y los instrumentos de medición se conectan en paralelo a las terminales del secundarioSu función es brindar una imagen proporcional en magnitud con el mismo ángulo de tensión existente en el circuito de potencia conectado. Existen 2 tipos uno de tipo inductivo (T.P.) y otro de tipo capacitivo (D.P.).

representación del transformador de potencial en un diagrama unifilar.

Criterios para seleccionar un Transformador de Potencial (TP).

1.-Función a desempeñar.

2.-Relación de Transformación.

3.-Clase de Precisiòn.

4.-Tolerancia.

5.-Tensión Nominal.

Errores en los transformadores de potencial

En los transformadores de potencial existen 2 tipos de errores que afectan a la precisión de las medidas hechas con transformadores de potencial.

Error de relación: Es la diferencia entre la relación verdadera entre la tensión del primario y secundario y la relación indicada en la placa característica.

Error de ángulo: Es la diferencia en la posición de la tensión aplicada a la carga secundaria y la tensión aplicada al devanado primario.

El error de ángulo se representa con el símbolo (g ), está expresado en minutos y se define como positivo cuando la tensión aplicada a la carga, desde el terminal secundario marcado al no marcado, está adelantada respecto a la tensión aplicada al primario desde el terminal marcado al no marcado.

Clasificación de los errores.

En el transformador de potencial interesa que los errores en la relación de transformación y los errores de ángulo entre tensión primaria y secundaria se mantengan dentro de ciertos limites. Esto se obtiene sobredimencionando tanto el núcleo magnético como la sección de los conductores de los enrollados.

La magnitud de los errores depende de la característica de la carga secundaria que se conecta al transformador de potencial.

Para su clasificación desde el punto de vista de la precisión (error máximo en la relación de transformación) las diversas normas sobre transformador de potencial exigen que los errores se mantengan dentro de ciertos valores para determinadas características de la carga.

a) Norma Americana ASA

Estas normas han clasificadoras características de precisión de los transformadores para el servicio con aparatos de medición.

La clase y limites de precisión definidas por norma ASA, pueden verse en la siguiente tabla.

Tabla : Carga normalizada para transformadores de potencial

Designación de la carga	Volt amperes secundarios	Factor de potencia de la carga
W	12.5	0.1
X	25	0.7
Y	75	0.85
Z	200	0.85
ZZ	400	0.85

Tabla 2. Límites del factor de corrección del transformador de potencial

clase de precisión	límites del factor de corrección del transformador		Límites del factor de potencia de la carga medida (en retardo)
	Mínimo	Máximo	Mínimio	Máximo
1.2	0.988	1.012	0.6	1
0.6	0.994	1.006	0.6	1
0.3	0.997	1.003	0.6	1

Finalmente con esta normalización los transformadores de potencial se designan por la clase de precisión y la letra correspondiente a la carga normalizada para la cual se garantiza la precisión. En un transformador designado 0,6W, el error máximo de la relación de transformación no sobrepasa un 0,6% de la razón nominal, con un factor de potencia 0,1 y al variar la tensión entre 10% más y 10% menos de la nominal.

b) Norma Alemana VDE

Esta norma VDE, normaliza para cada clase de precisión, la capacidad de los enrollados del transformador de potencial en VA.

Las clases de precisión son 3-1-0,5-0,2-0,1 y ella debe mantenerse para cuando el voltaje primario no varíe más allá del 20% sobre su tensión nominal, excepto en los de clase 3 en que se garantiza solo para su tensión nominal

Tabla 3. Errores máximos admisibles para transformadores de potencial

Clase de	Rango de voltaje	Error máximo	Error máximo
exactitud	primario	de voltaje	de fase
0.1	0.8 - 1.2 Vn	± 0.1%	± 5min
0.2	0.8 - 1.2 Vn	± 0.2%	± 10min
0.5	0.8 - 1.2 Vn	± 0.3%	± 20min
1	0.8 - 1.2 Vn	± 1.0%	± 40min
3	1.0 Vn	± 3.0%

Con respecto al voltaje secundario nominal están normalizados

Norma ASA
115 V	120 V
66.4 V	69.5 V

Norma VDE
110 V	115 V
110/Ö 3 V	115/Ö 3 V
110/3 V	115/3 V

Conexiones trifásicas

Para conectar transformadores de potencial en forma trifásica se usan dos tipos de conexiones usualmente, estas son:

1.-Conexión estrella-estrella: Se utiliza cuando se requiere neutro en el secundario.

2.-Conexión en V: Esta conexión se utiliza cuando no se requiere neutro secundario, es más económica ya que. se requiere solo dos transformadores de potencial.