Los transformadores de voltaje (VT) , también llamados transformadores de potencial (PT) , son un tipo de transformador de instrumentos conectado en paralelo . Están diseñados para presentar una carga insignificante al suministro que se está midiendo y tienen una relación de voltaje y una relación de fase precisas para permitir una medición secundaria conectada precisa.
Proporción
El PT se describe típicamente por su relación de voltaje de primario a secundario. Un PT 600: 120 proporcionará un voltaje de salida de 120 voltios cuando se impriman 600 voltios a través de su devanado primario. Las clasificaciones de voltaje secundario estándar son 120 voltios y 70 voltios, compatibles con instrumentos de medición estándar.
Carga y precisión
La carga y la precisión generalmente se establecen como un parámetro combinado debido a que dependen uno del otro.
- Los PT de estilo de medición están diseñados con núcleos y capacidades VA más pequeños que los transformadores de potencia. Esto hace que los TP de medición se saturen en las salidas de voltaje secundario inferiores, lo que evita que los dispositivos de medición conectados sensibles dañen los picos de voltaje grandes que se encuentran en las perturbaciones de la red. Un PT pequeño (vea la placa de identificación en la foto) con una clasificación de 0.3W, 0.6X indicaría con una carga de hasta W (12.5 vatios [1] ) de carga secundaria, la corriente secundaria estará dentro de un paralelogramo de error de 0.3 por ciento en un diagrama de precisión incorporando errores tanto de ángulo de fase como de relación. La misma técnica se aplica para la carga X (25 vatios), excepto dentro de un paralelogramo de precisión del 0,6%. [2]
Marcas
Algunos cables de conexión primarios del devanado del transformador (generalmente de alto voltaje) son de muchos tipos. Pueden estar etiquetados como H 1 , H 2 (a veces H 0 si está diseñado internamente para conectarse a tierra) y X 1 , X 2 y, a veces, una toma X 3 puede estar presente. A veces, un segundo devanado aislado (Y 1 , Y 2 , Y 3 ) (y un tercero (Z 1 , Z 2 , Z 3 ) también pueden estar disponibles en el mismo transformador de voltaje. El primario puede estar conectado fase a tierra o fase a fase El secundario generalmente está conectado a tierra en un terminal para evitar que la inducción capacitiva dañe el equipo de bajo voltaje y para la seguridad humana.
Tipos de transformadores de voltaje
Hay tres tipos principales de transformadores de potencial (PT): electromagnéticos, de condensadores y ópticos. El transformador de potencial electromagnético es un transformador bobinado. El transformador de voltaje de capacitor (CVT) usa un divisor de potencial de capacitancia y se usa a voltajes más altos debido a un costo menor que un PT electromagnético. Un transformador de voltaje óptico aprovecha el efecto Faraday , luz polarizada giratoria, en materiales ópticos. [3]
Un transformador de voltaje de capacitor (CVT) , también conocido como transformador de voltaje acoplado por capacitor (CCVT) , es un transformador que se usa en sistemas de energía para reducir las señales de voltaje extra alto y proporcionar una señal de bajo voltaje , para medir u operar un relé de protección .
En su forma más básica, el dispositivo consta de tres partes: dos condensadores a través de los cuales se divide la señal de la línea de transmisión, un elemento inductivo para sintonizar el dispositivo a la frecuencia de la línea y un transformador de voltaje para aislar y reducir aún más el voltaje para la medición. dispositivos o relé de protección.
La sintonización del divisor con la frecuencia de la línea hace que la relación de división general sea menos sensible a los cambios en la carga de los dispositivos de medición o protección conectados. [4] El dispositivo tiene al menos cuatro terminales: un terminal para la conexión a la señal de alto voltaje, un terminal de tierra y dos terminales secundarios que se conectan a la instrumentación o relé de protección.
El condensador C 1 a menudo se construye como una pila de condensadores más pequeños conectados en serie. Esto proporciona una gran caída de voltaje en C 1 y una caída de voltaje relativamente pequeña en C 2 . Como la mayor parte de la caída de voltaje está en C 1 , esto reduce el nivel de aislamiento requerido del transformador de voltaje. Esto hace que los CVT sean más económicos que los transformadores de voltaje bobinados bajo voltaje alto (más de 100 kV), ya que este último requiere más bobinados y materiales.
El CVT también es útil en sistemas de comunicación. Los CVT en combinación con trampas de ondas se utilizan para filtrar señales de comunicación de alta frecuencia a partir de la frecuencia industrial. [5] Esto forma una red de comunicación portadora a lo largo de la red de transmisión, para comunicarse entre subestaciones. El CVT se instala en un punto después del pararrayos y antes de la trampa de ondas .
Referencias
- ^ "PS-E-15 - Especificaciones provisionales para la aprobación de transformadores de voltaje electrónicos" . Medición de Canadá . Consultado el 18 de abril de 2013 .
- ^ "PS-E-15 - Especificaciones provisionales para la aprobación de transformadores de voltaje electrónicos" . Medición de Canadá . Consultado el 18 de abril de 2013 .
- ^ Automatización y protección de red anshu , AREVA 2002
- ^ T. Davies Protección de sistemas de energía industrial segunda edición , Butterworth-Heinemann, 1996 ISBN 0-7506-2662-3 página 55
- ^ Stanley H. Horowitz, Arun G. Phadke Power system retransmitiendo tercera edición , John Wiley and Sons, 2008 ISBN 0-470-05712-2 páginas 64–65