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INGENIERÍA ELÉCTRICA 
NOVENO SEMESTRE 
SUBESTACIONES Y REDES DE DISTRIBUCIÓN 
UNIDAD 3 EQUIPO SECUNDARIO 
“TRANSFORMADORES PARA INSTRUMENTO” 
DOCENTE: ING. JUAN MANUEL ZAVALA PIMENTEL 
ALUMNOS: 
 DIAZ ZAVALA CARLOS 
 KINIL CERVERA EYDER 
 ORTEGA GARCÍA DANTE 
1
Los transformadores para instrumento son parte esencial en un sistema eléctrico debido a 
que se hace posible la medición de los parámetros como voltaje y corriente, tanto para la 
medición, como para el control y protección del sistema eléctrico. 
Para mediciones eléctricas en alta tensión, generalmente no es posible la conexión 
directa de los aparatos de medición a los circuitos de alta tensión, ya que su potencial 
respecto a tierra es elevado, lo que representa un peligro para quienes se acercan al 
tablero o instrumentos. Además de que los aparatos de medición pierden precisión 
debido a las fuerzas electrostáticas. 
2 
Valores estándar para TC´s: 
• 5 AMP para América otros 
• 1 AMP para Europa 
(segundo estándar) 
Valores estándar para TP´s 
• 120 volts F-F para América y 
110 volts para Europa 
• 69.3 volts F-N en América
La función de los transformadores de corriente y voltaje (normalmente conocidos como 
transductores) es para transformar las corrientes y voltajes del sistema de potencia a 
pequeñas magnitudes y para proveer aislamiento galvánico entre la red de potencia y los 
relevadores y otros instrumentos que son conectados a los devanados secundarios de los 
transductores. 
3 
TRANSFORMADORES DE CORRIENTES (T.C.) TRANSFORMADORES DE POTENCIAL (T.P.) 
APARATO SUMINISTRANDO UNA TENSION MAS BAJA Y 
PROPORCIONAL A LA TENSION POR MEDIR. 
APARATO SUMINISTRANDO UNA CORRIENTE MAS DEBIL Y 
PROPORCIONAL A LA TENSION POR MEDIR. 
JUEGO DE BARRAS 
T.C. 
T.P. 
La función de los transformadores es para 
proveer señales de corriente y voltaje a 
relevadores y medidores, los cuales están 
fielmente reproduciendo las correspondientes 
cantidades primarias.
4 
150 000 V. 
V=115 VOLTS 
Conexión de los transformadores 
I = 200 AMPERES 
A V 
n1 
TC´s TP´s 
CONEXIÓN DE LOS TRANSFORMADORES PARA INSTRUMENTOS 
SECUNDARIO 
PRIMARIO 
I = 5 AMPERES 
PRIMARIO 
SECUNDARIO 
n1 
n2 
u1 
u2 
I1 
I2 
= 
= 
= 
= 
= 
= 
NUMERO DE ESPIRAS PRIMARIAS 
NUMERO DE ESPIRAS SECUNDARIAS 
TENSION EN LAS TERMINALES DEL PRIMARIO 
TENSION EN LAS TERMINALES DEL SECUNDARIO 
CORRIENTE EN EL PRIMARIO 
CORRIENTE EN EL SECUNDARIO 
PARA LOS 
DOS TIPOS 
DE APARATO 
V2 
I1 
I2 
n2 
V1 
V1 n1 I2 
V2 n2 I1 
RELACION DE TRANSFORMACION: = =
TABLA DE EQUIVALENCIAS: 
5
Clasificación de los transformadores para instrumento: 
6 
TRANSFORMADORES DE INSTRUMENTO 
TRANSFORMADORES 
DE CORRIENTE 
TIPO 
BUSHING 
TIPO 
PEDESTAL 
TRANSFORMADORES 
DE POTENCIAL 
TP´S 
DP´S 
DISPOSITIVO 
CAPACITIVO 
DE POTENCIAL
Tipos de TC´s: 
Existen básicamente 2 tipos de TC’s: 
1. Bushing o Tipo Boquilla.- TC`s integrados a un equipo primario. Son del tipo de dona y se 
encuentran alojados en la parte interior de las boquillas de los interruptores, transformadores o 
restauradores 
7
Tipos de TC´s: 
2.- Pedestal.- TC separado del equipo primario. Los devanados de un TC pueden ser de relación 
fija, doble relación o relación múltiple. La relación de transformación se expresa con un número 
quebrado, el numerador es el valor de la corriente primaria en amperes y el denominador es la 
corriente secundaria referida a 5 Amperes. 
8
CRITERIOS DE SELECCIÓN DE LOS TC´S: 
 Para la carga normal, la corriente secundaria del TC no debe exceder de 5 A. 
5 A. < In/RTC 
Donde: In.- Corriente de carga máxima del circuito. Y RTC.- Relación de transformación del TC 
 La corriente máxima de corto circuito en el lugar donde se va a instalar el TC no debe ser mayor 
de 20 veces el valor nominal primario. 
Las Normas ANSI definen la clase de precisión como el error máximo admisible, en porciento que 
un transformador de instrumento puede introducir cuando se usa para medición de potencia. Las 
clase de precisión normalizadas son las siguientes: 0.1, 0.2, 0.3, 0.4, 0.5, 0.6, 1.2, 3.0, 5.0 
Para calibración y laboratorio se usa la precisión de 0.1, en medición para fines de facturación en 
industrias se usa 0.5-0.6, para tableros 1.2 y para protección de 3 a 5%. 
9
CRITERIOS DE SELECCIÓN DE LOS TC´S: 
 Tipo de instalación (interior o intemperie) 
 Nivel de aislamiento (tensión máxima permanente admisible de servicio Um en KV) 
 Relación de transformación nominal. 
 Clase de precisión. 
 Potencia nominal 
 Numero de secundarios 
 Resistencias a los esfuerzos térmicos y dinámicos. 
10
Tipos de TP´s: 
1.-Transformador de potencial inductivo 
Consiste en un arrollamiento primario y un arrollamiento secundario dispuestos sobre un 
núcleo magnético común. Las terminales del arrollamiento primario es concitada a la 
línea, mientras que los arrollamientos secundarios son conectados al equipo de medición 
o protección. 
11 
Clases de precisión para TC´s de 
medida: 
0.1 – 0.2 – 0-5 – 1.0 – 3.0 
Clases de precisión para TC´s de 
protección: 
3P – 6P
Tipos de TP´s: 
2.-Transformador de potencial capacitivo (dispositivo de potencial capacitivo) 
Son utilizados cuando se trabajan con tensiones iguales o superiores a 220 kV, se 
componen básicamente de un divisor de tensión capacitivo consistente en varios 
condensadores conectados en serie, contenidos dentro de aisladores huecos de 
porcelana, con el fin de obtener una tensión intermedia. Tiene una inductancia que 
compensa la reactancia capacitiva del divisor. 
Se utiliza igual que un TP inductivo salvo que le afectan otros factores en su precisión: 
como son las variaciones de frecuencia, las variaciones de temperatura y estabilidad en 
el tiempo. 
12 
Tiene una preparación 
opcional para la onda 
portadora
Tipos de TP´s: 
2.-Transformador de potencial capacitivo (dispositivo de potencial capacitivo) 
13 
BÁSICO 
Ve = XC1 I + XC2 I 
Vs = XC2 I 
XC XC I 
( 1  2 ) 
 
XC I 
Ve 
Vs 
2 
VeXC 
2 
XC XC 
1 2 
Vs 
 
 
2 
C 
C C 
1 2 
Vs Ve 
 
 
CONEXIÓN A TIERRA 
RED DE TIERRAS 
CABLE DE CONTROL 
TPC 
Is 
BARRA DE A.T.
Transformador de Potencial Inductivo contra Dispositivo Capacitivo de Potencial: 
Se utiliza igual que un TP inductivo salvo que le afectan otros factores en su precisión: 
como son las variaciones de frecuencia, las variaciones de temperatura y estabilidad en 
el tiempo. 
14 
Transformador de potencial inductivo Dispositivo capacitivo de potencial 
Tiene una respuesta rápida en 
régimen transitorio (recomendado 
ante exigencias rápidas en 
protecciones. 
---------------------------------------- 
Utilizado para medida y 
protección. 
Respuesta en régimen transitorio 
no tan rápida como la del tipo 
inductivo. 
---------------------------------------- 
Tiene la opción de medida y 
protección y de manera adicional 
permite utilizar la línea de alta 
tensión para comunicación y 
telemando gracias a su 
capacidad de ondas portadoras 
de 30 a 500 kHz.
Arreglos en TP's: 
15 
Estrella aterrizada.
Arreglos en TP's: 
16 
Delta abierta.
Arreglos en TP capacitivo: 
17 
CUCHILLA 
DESCONECTADORA 
INTERRUPTOR 
TPC 
TPC 
CABLE 
DE CONTROL 
RED DE 
TIERRAS 
BARRA A.T. 
La figura muestra un arreglo de barras 
de subestación conteniendo un 
interruptor y una cuchilla entre dos 
transformadores de potencial 
capacitivo. En donde la salida 
secundaria suministra la tensión baja.

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PPT ASISTENCIA TECNICA PRESENTACIÓN FT- ET.pdf
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Transformadores instrumento medición protección

  • 1. INGENIERÍA ELÉCTRICA NOVENO SEMESTRE SUBESTACIONES Y REDES DE DISTRIBUCIÓN UNIDAD 3 EQUIPO SECUNDARIO “TRANSFORMADORES PARA INSTRUMENTO” DOCENTE: ING. JUAN MANUEL ZAVALA PIMENTEL ALUMNOS:  DIAZ ZAVALA CARLOS  KINIL CERVERA EYDER  ORTEGA GARCÍA DANTE 1
  • 2. Los transformadores para instrumento son parte esencial en un sistema eléctrico debido a que se hace posible la medición de los parámetros como voltaje y corriente, tanto para la medición, como para el control y protección del sistema eléctrico. Para mediciones eléctricas en alta tensión, generalmente no es posible la conexión directa de los aparatos de medición a los circuitos de alta tensión, ya que su potencial respecto a tierra es elevado, lo que representa un peligro para quienes se acercan al tablero o instrumentos. Además de que los aparatos de medición pierden precisión debido a las fuerzas electrostáticas. 2 Valores estándar para TC´s: • 5 AMP para América otros • 1 AMP para Europa (segundo estándar) Valores estándar para TP´s • 120 volts F-F para América y 110 volts para Europa • 69.3 volts F-N en América
  • 3. La función de los transformadores de corriente y voltaje (normalmente conocidos como transductores) es para transformar las corrientes y voltajes del sistema de potencia a pequeñas magnitudes y para proveer aislamiento galvánico entre la red de potencia y los relevadores y otros instrumentos que son conectados a los devanados secundarios de los transductores. 3 TRANSFORMADORES DE CORRIENTES (T.C.) TRANSFORMADORES DE POTENCIAL (T.P.) APARATO SUMINISTRANDO UNA TENSION MAS BAJA Y PROPORCIONAL A LA TENSION POR MEDIR. APARATO SUMINISTRANDO UNA CORRIENTE MAS DEBIL Y PROPORCIONAL A LA TENSION POR MEDIR. JUEGO DE BARRAS T.C. T.P. La función de los transformadores es para proveer señales de corriente y voltaje a relevadores y medidores, los cuales están fielmente reproduciendo las correspondientes cantidades primarias.
  • 4. 4 150 000 V. V=115 VOLTS Conexión de los transformadores I = 200 AMPERES A V n1 TC´s TP´s CONEXIÓN DE LOS TRANSFORMADORES PARA INSTRUMENTOS SECUNDARIO PRIMARIO I = 5 AMPERES PRIMARIO SECUNDARIO n1 n2 u1 u2 I1 I2 = = = = = = NUMERO DE ESPIRAS PRIMARIAS NUMERO DE ESPIRAS SECUNDARIAS TENSION EN LAS TERMINALES DEL PRIMARIO TENSION EN LAS TERMINALES DEL SECUNDARIO CORRIENTE EN EL PRIMARIO CORRIENTE EN EL SECUNDARIO PARA LOS DOS TIPOS DE APARATO V2 I1 I2 n2 V1 V1 n1 I2 V2 n2 I1 RELACION DE TRANSFORMACION: = =
  • 6. Clasificación de los transformadores para instrumento: 6 TRANSFORMADORES DE INSTRUMENTO TRANSFORMADORES DE CORRIENTE TIPO BUSHING TIPO PEDESTAL TRANSFORMADORES DE POTENCIAL TP´S DP´S DISPOSITIVO CAPACITIVO DE POTENCIAL
  • 7. Tipos de TC´s: Existen básicamente 2 tipos de TC’s: 1. Bushing o Tipo Boquilla.- TC`s integrados a un equipo primario. Son del tipo de dona y se encuentran alojados en la parte interior de las boquillas de los interruptores, transformadores o restauradores 7
  • 8. Tipos de TC´s: 2.- Pedestal.- TC separado del equipo primario. Los devanados de un TC pueden ser de relación fija, doble relación o relación múltiple. La relación de transformación se expresa con un número quebrado, el numerador es el valor de la corriente primaria en amperes y el denominador es la corriente secundaria referida a 5 Amperes. 8
  • 9. CRITERIOS DE SELECCIÓN DE LOS TC´S:  Para la carga normal, la corriente secundaria del TC no debe exceder de 5 A. 5 A. < In/RTC Donde: In.- Corriente de carga máxima del circuito. Y RTC.- Relación de transformación del TC  La corriente máxima de corto circuito en el lugar donde se va a instalar el TC no debe ser mayor de 20 veces el valor nominal primario. Las Normas ANSI definen la clase de precisión como el error máximo admisible, en porciento que un transformador de instrumento puede introducir cuando se usa para medición de potencia. Las clase de precisión normalizadas son las siguientes: 0.1, 0.2, 0.3, 0.4, 0.5, 0.6, 1.2, 3.0, 5.0 Para calibración y laboratorio se usa la precisión de 0.1, en medición para fines de facturación en industrias se usa 0.5-0.6, para tableros 1.2 y para protección de 3 a 5%. 9
  • 10. CRITERIOS DE SELECCIÓN DE LOS TC´S:  Tipo de instalación (interior o intemperie)  Nivel de aislamiento (tensión máxima permanente admisible de servicio Um en KV)  Relación de transformación nominal.  Clase de precisión.  Potencia nominal  Numero de secundarios  Resistencias a los esfuerzos térmicos y dinámicos. 10
  • 11. Tipos de TP´s: 1.-Transformador de potencial inductivo Consiste en un arrollamiento primario y un arrollamiento secundario dispuestos sobre un núcleo magnético común. Las terminales del arrollamiento primario es concitada a la línea, mientras que los arrollamientos secundarios son conectados al equipo de medición o protección. 11 Clases de precisión para TC´s de medida: 0.1 – 0.2 – 0-5 – 1.0 – 3.0 Clases de precisión para TC´s de protección: 3P – 6P
  • 12. Tipos de TP´s: 2.-Transformador de potencial capacitivo (dispositivo de potencial capacitivo) Son utilizados cuando se trabajan con tensiones iguales o superiores a 220 kV, se componen básicamente de un divisor de tensión capacitivo consistente en varios condensadores conectados en serie, contenidos dentro de aisladores huecos de porcelana, con el fin de obtener una tensión intermedia. Tiene una inductancia que compensa la reactancia capacitiva del divisor. Se utiliza igual que un TP inductivo salvo que le afectan otros factores en su precisión: como son las variaciones de frecuencia, las variaciones de temperatura y estabilidad en el tiempo. 12 Tiene una preparación opcional para la onda portadora
  • 13. Tipos de TP´s: 2.-Transformador de potencial capacitivo (dispositivo de potencial capacitivo) 13 BÁSICO Ve = XC1 I + XC2 I Vs = XC2 I XC XC I ( 1  2 )  XC I Ve Vs 2 VeXC 2 XC XC 1 2 Vs   2 C C C 1 2 Vs Ve   CONEXIÓN A TIERRA RED DE TIERRAS CABLE DE CONTROL TPC Is BARRA DE A.T.
  • 14. Transformador de Potencial Inductivo contra Dispositivo Capacitivo de Potencial: Se utiliza igual que un TP inductivo salvo que le afectan otros factores en su precisión: como son las variaciones de frecuencia, las variaciones de temperatura y estabilidad en el tiempo. 14 Transformador de potencial inductivo Dispositivo capacitivo de potencial Tiene una respuesta rápida en régimen transitorio (recomendado ante exigencias rápidas en protecciones. ---------------------------------------- Utilizado para medida y protección. Respuesta en régimen transitorio no tan rápida como la del tipo inductivo. ---------------------------------------- Tiene la opción de medida y protección y de manera adicional permite utilizar la línea de alta tensión para comunicación y telemando gracias a su capacidad de ondas portadoras de 30 a 500 kHz.
  • 15. Arreglos en TP's: 15 Estrella aterrizada.
  • 16. Arreglos en TP's: 16 Delta abierta.
  • 17. Arreglos en TP capacitivo: 17 CUCHILLA DESCONECTADORA INTERRUPTOR TPC TPC CABLE DE CONTROL RED DE TIERRAS BARRA A.T. La figura muestra un arreglo de barras de subestación conteniendo un interruptor y una cuchilla entre dos transformadores de potencial capacitivo. En donde la salida secundaria suministra la tensión baja.