viernes, 29 de enero de 2016

Acoplamiento de transformadores de tensión e intensidad


















Acoplamiento de los transformadores de tensión

Los transformadores de tensión se montan en paralelo con la línea y en lo que se refiere al número y sistema de acoplamiento, tendremos en cuenta los siguientes aspectos:

a) Cuando se trata de un solo transformador, la polaridad de los bornes de conexión no tiene importancia. La conexión que más se emplea es la de fase-tierra el borne P1 va siempre conectado a la línea.


Figura 1: Conexión de un transformador monofásico fase - tierra

En relés, la práctica habitual es medir la tensión primaria y la secundaria en tensiones de línea a línea. En otras palabras la tensión de fase a fase en el secundario es generalmente 110 V. Cuando los relés son de tensión de fase a tierra, sus bobinas tienen una tensión nominal secundaria de 110/(raíz 3)


b) Para las protecciones direccionales contra cortocircuitos entre fases y para la medida de energía o potencia activa y reactiva, basta por lo general, con dos transformadores de tensión conectados en V. En estos casos, es preciso respetar las polaridades de los transformadores. 

Esta conexión es de escasa aplicación en Centros de transformación y Subestaciones eléctricas.


Figura 2: Conexión en V de dos transformadores de tensión

c) Para la medida y protección en una red trifásica como la de un CCTT ó subestación, se utilizan tres transformadores monofásicos, conectados normalmente en estrella.

Figura 3: Conexión de tres transformadores monofásicos, conectados en estrella.

d) Para las protecciones contra defectos a tierra, se exige generalmente tres transformadores de tensión, con los devanados de A.T. conectados en estrella y los devanados de B.T. conectados en triángulo abierto. Esto nos permite medir la tensión entre neutro y tierra.

e) Es práctica habitual utilizar además de los devanados de B.T. para la medida y protección, un devanado de las mismas características para conectarlo en triángulo abierto con los de las otras fases, para proteger los transformadores de los fenómenos de resonancia provocados por oscilaciones de tensión ajenos a los mismos, una puesta a tierra accidental de un conductor, etc. Este triángulo cierra sobre una resistencia que absorbe la energía acumulada en los transformadores.


Figura 4: Conexión de tres transformadores con primario en estrella y secundario en triángulo abierto.

NOTA: 

Cuando sea necesario sustituir un transformador, se debe comprobar y dejar constancia por escrito de donde y como estaban conectados los bornes y cables.

Figura 5: Conexión de transformadores con dos secundarios.

Acoplamiento de transformadores de intensidad

Los transformadores de intensidad se conectan en serie con la línea, en cuanto al número y sistema de acoplamiento de éstos, se puede tener presente todo lo dicho para los transformadores de tensión.


Es práctica habitual emplear T.I. con dos secundarios, uno para medida y otro para protección. A continuación se expone algunos de los métodos de instalación más empleados:

a).- Las protecciones contra cortocircuitos entre fases necesitan generalmente transformadores de intensidad sobre dos fases.


Figura 6: Conexión de dos T.I. a tres hilos

Los transformadores de intensidad se instalan con los bornes P1 mirando a las barras de la Subestación eléctrica. Es importante no pasar por alto este detalle, por si nos vemos en la necesidad de sustituirlos en algún momento.


b).- Las protecciones contra defectos a tierra, necesitan siempre tres transformadores de intensidad sobre las tres fases, con los secundarios conectados en estrella.

Esta disposición, dos de tres transformadores de intensidad es típica en posiciones con tensiones de servicio igual o superior a 45 kV.

Figura 7: Instalación de tres T.I. con los secundarios conectados en estrella.

c).- Otra posibilidad de conexión de los devanados secundarios es la conexión triángulo y se suele aplicar en las posiciones de transformadores de potencia cuando la protección diferencial del mismo así lo requiere. Ver en la Figura 8 las dos posibilidades que tiene esta conexión.

Cuando se unen T.I. conectados en triángulo no se debe pasar por alto el factor (Raíz de 3)




Figura 8: Conexiones de T. I. en triángulo


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