Transformador voltaje

Los transformadores de tensión ( VT ), también llamados transformadores de potencial ( PT ), son un tipo de transformador de medida conectado en paralelo . Están diseñados para presentar una carga insignificante a la fuente de alimentación que se está midiendo y poseen una relación de tensión y una relación de fase precisas para permitir una medición precisa en la conexión secundaria.

El transformador de potencial (TP) se describe generalmente por su relación de voltaje entre el primario y el secundario. Un TP 600:120 proporciona un voltaje de salida de 120  voltios cuando  se aplican 600 voltios a su devanado primario. Los voltajes secundarios estándar son de 120  y 70  voltios, compatibles con los instrumentos de medición estándar.

La carga y la precisión se suelen expresar como un parámetro combinado debido a su interdependencia. Los transformadores de potencial (TP) de medición están diseñados con núcleos y capacidades de VA más pequeños que los transformadores de potencia. Esto provoca que los TP de medición se saturen a voltajes secundarios de salida más bajos, protegiendo así los dispositivos de medición conectados sensibles de los daños causados ​​por los picos de voltaje elevados que se producen durante las perturbaciones de la red. Un TP pequeño (véase la placa de características en la foto) con una clasificación de 0,3 W y 0,6 X indicaría que, con una carga de hasta W (12,5 vatios ^{[ 1 ]} ) de carga secundaria, la corriente secundaria estará dentro de un paralelogramo de error del 0,3 % en un diagrama de precisión que incorpora los errores de ángulo de fase y de relación. La misma técnica se aplica a la clasificación de carga X (25 vatios), excepto que dentro de un paralelogramo de precisión del 0,6 %. ^{[ 2 ]}

Los cables de conexión del devanado primario (generalmente de alta tensión) del transformador son de muchos tipos. Pueden estar etiquetados como H ₁ , H ₂ (a veces H ₀ si está diseñado internamente para estar conectado a tierra) y X ₁ , X 2 y a veces puede haber una toma X _{3. A veces también puede haber un segundo devanado aislado (Y 1} , Y ₂ , Y ₃ ) (y un tercero (Z ₁ , Z ₂ , Z ₃ ) disponible en el mismo transformador de tensión. 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 los equipos de baja tensión y por seguridad humana.

Existen tres tipos principales de transformadores de potencial (TP): electromagnéticos, capacitivos y ópticos.

• Un transformador de potencial electromagnético es un transformador bobinado.

• Un transformador de voltaje óptico aprovecha el efecto Faraday , que hace rotar la luz polarizada, en materiales ópticos. ^{[ 3 ]}

• Un transformador de voltaje capacitivo , o transformador de voltaje capacitivo, utiliza un divisor de voltaje capacitivo para reducir el voltaje de línea antes de aplicarlo a un transformador electromagnético ordinario.

transformador de voltaje de condensador

Un transformador de tensión capacitivo (CVT) es un transformador utilizado en sistemas de potencia para reducir señales de tensión muy alta y proporcionar una señal de baja tensión al transformador de tensión (VT) real utilizado para operar relés de medición/protección debido a un menor coste que un transformador de potencial electromagnético (PT).

En su forma más básica, el dispositivo consta de tres partes: un divisor de voltaje de dos condensadores conectado a través 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 dispositivos de medición o relés de protección.

La sintonización del divisor a la frecuencia de 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 alta tensión, un terminal de tierra y dos terminales secundarios que se conectan a la instrumentación o al relé de protección.

El condensador C1 _suele estar construido como un conjunto de condensadores más pequeños conectados en serie. Esto proporciona una gran caída de tensión en C1 _y una caída de tensión relativamente pequeña en C2 _. Dado que la mayor parte de la caída de tensión se produce en C1 _, se reduce el nivel de aislamiento necesario del transformador de tensión. Esto hace que los transformadores de tensión de corriente constante (CVT) sean más económicos que los transformadores de tensión bobinados en aplicaciones de alta tensión (superiores a 100  kV), ya que estos últimos requieren más bobinado y materiales.

En los sistemas de comunicación, los CVT, en combinación con trampas de onda, se utilizan para filtrar las señales de comunicación de alta frecuencia de la frecuencia de la red eléctrica. ^{[ 5 ]} Esto forma una red de comunicación portadora a lo largo de la red de transmisión, para comunicarse entre subestaciones.