Este documento trata sobre los transformadores para instrumentos, que son parte esencial de los sistemas eléctricos ya que permiten la medición de parámetros como voltaje y corriente. Explica los tipos de transformadores de corriente y de potencial, sus características, clasificaciones y aplicaciones para la medición y protección en sistemas eléctricos de alta tensión.

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
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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.
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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.
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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: = =

5. TABLA DE EQUIVALENCIAS:
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6. Clasificación de los transformadores para instrumento:
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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
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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.
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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%.
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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.
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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.
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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.
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Tiene una preparación
opcional para la onda
portadora

13. Tipos de TP´s:
2.-Transformador de potencial capacitivo (dispositivo de potencial capacitivo)
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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.
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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.