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 que se está midiendo y tienen una relación de fase y una relación de tensión precisas para permitir una medición conectada en el secundario precisa.
El PT se describe típicamente por su relación de voltaje entre el primario y el secundario. Un PT 600:120 proporcionará un voltaje de salida de 120 voltios cuando se aplican 600 voltios a través de su bobinado primario. Los voltajes secundarios estándar son 120 voltios y 70 voltios, compatibles con instrumentos de medición estándar.
La carga y la precisión se indican generalmente como un parámetro combinado debido a que dependen entre sí. Los transformadores de potencia de tipo de medición están diseñados con núcleos más pequeños y capacidades de VA que los transformadores de potencia. Esto hace que los transformadores de potencia de tipo de medición se saturen en salidas de voltaje secundario más bajas, lo que evita que los dispositivos de medición sensibles conectados se dañen por los grandes picos de voltaje que se producen en las perturbaciones de la red. Un transformador de potencia pequeño (consulte la placa de identificación en la foto) con una clasificación de 0,3 W, 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 por ciento en un diagrama de precisión que incorpore errores de ángulo de fase y de relación. La misma técnica se aplica para la clasificación de carga X (25 vatios), excepto dentro de un paralelogramo de precisión del 0,6 %. [2]
Los cables de conexión del primario del devanado del transformador (normalmente de alta tensión) 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 disponible un segundo devanado aislado (Y 1 , Y 2 , Y 3 ) (y un tercero (Z 1 , Z 2 , Z 3 ) en el mismo transformador de tensión. El primario puede estar conectado fase a tierra o fase a fase. El secundario suele estar conectado a tierra en un terminal para evitar que la inducción capacitiva dañe el equipo de baja tensión y para la seguridad humana.
Hay tres tipos principales de transformadores de potencial (PT): electromagnéticos, de condensador y ópticos.
Un transformador de voltaje de capacitor (CVT) es un transformador utilizado en sistemas de energía para reducir señales de voltaje extra alto y proporcionar una señal de voltaje bajo al VT (transformador de voltaje) real utilizado para operar relés de medición/protección debido a un costo menor que un PT electromagnético.
En su forma más básica, el dispositivo consta de tres partes: un divisor de voltaje de dos condensadores a través del cual pasa la línea de transmisión, un elemento inductivo para sintonizar el dispositivo con la frecuencia de la línea y un transformador de voltaje para aislar y reducir aún más el voltaje para los dispositivos de medición o el relé de protección.
La sintonización del divisor con 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 alto voltaje, un terminal de tierra y dos terminales secundarios que se conectan a la instrumentación o al relé de protección.
El condensador C 1 suele construirse como una pila de condensadores más pequeños conectados en serie. Esto proporciona una gran caída de tensión en C 1 y una caída de tensión relativamente pequeña en C 2 . Como la mayor parte de la caída de tensión se produce en C 1 , esto reduce el nivel de aislamiento necesario del transformador de tensión. Esto hace que los CVT sean más económicos que los transformadores de tensión bobinados en condiciones de alta tensión (más de 100 kV), ya que estos últimos requieren más bobinado y materiales.
En los sistemas de comunicación, los CVT en combinación con trampas de ondas se utilizan para filtrar señales de comunicación de alta frecuencia de la frecuencia eléctrica. [5] Esto forma una red de comunicación portadora en toda la red de transmisión, para comunicarse entre subestaciones.