Sistemas de Medición y Protección

8/18/2019 Sistemas de Medición y Protección

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1 Introducción

INTRODUCCION

Transformadores demedición y protección

INTEGRANTES:


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2Los aparatos de medida y los relés de protección no pueden soportar,por lo general, ni elevadas tensiones ni elevadas corrientes, ya quede lo contrario se encarecería sobremanera su construcción. Por otraparte es conveniente evitar la presencia de elevadas tensiones enaquellos dispositivos que van a estar al alcance de las personas.

on éstas las principales ra!ones para la utili!ación de lostransformadores de medida y protección, a través de los cuales sepueden l levar se"ales de tensión y corriente, de un valorproporcional muy inferior al valor nominal, a los dispositivos demedida y protección. e consigue adem#s una separación galv#nica,$entre las magnitudes de alta y ba%a tensión&, de los elementospertenecientes a los cuadros de mando, medida y protección con lasconsiguientes venta%as en cuanto a seguridad de las personas y delequipamiento.

2 Indice


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'

1. (ar#tula2. )ntroducción'. )ndice

*. +esumen. -arco Teórico.. Planteamiento de alguna metodología./. 0plicación de la metodología.. -etrado y Presupuesto base. (onclusiones y +ecomendaciones.13. 4ibliografía.11. 0péndices12. 0ne5os.

3. Resumen

6n este traba%o monogr#7co se llevar# a cabo el desarrollo deltema de transformadores de corriente el cual tiene una gran


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*importancia en la carrera de )ngeniería 6léctrica, es necesariofamiliari!arnos con estos tipos de m#quinas ya que ser#n denuestro uso com8n cuando laboremos, se presentar# conceptosgenerales, principio de funcionamiento, tipos, partes, normastécnicas y se 7nali!ara con algunas conclusiones.

4. !rco Teórico

Tr!ns"orm!dores de Instrumentos(omo las mediciones y el accionamiento de las protecciones se9allan referidas, en 8ltima instancia, a la apreciación de tensión ycorriente, se dispone de dos tipos fundamentales detransformadores de medida y protección:

;Tr!ns"orm!dores de tensión.

;Tr!ns"orm!dores de corriente.

.

TRANS#ORADORESedición $rotección Tr!ns"orm!dores

mi%tosTr!ns"orm!dores

cu&! "unción esmedir' re(uieren

re)roducir

"ie*mente *!

m!+nitud & e*

,n+u*o de "!se de

*! corriente' su

)recisión de-e+!r!nti!rse

desde un!

)e(ue/! "r!cción

de corriente

nomin!* de* orden

de* 10 !st! un

e%ceso decorriente de*

on los transformadores

cuya función es protegerun circuito, requieren

conservar su fidelidad

9asta un valor de veinte

veces la magnitud de la

corriente nominal,

cuando se trata de

grandes redes con altascorrientes puede ser

necesario requerir '3

veces la corriente

nominal.

6n este caso los

transformadores sedise"an para una

combinación de los

dos casos anteriores,

un circuito con el

n8cleo de alta

precisión para los

circuitos demedición, y uno o

dos circuitos m#s,

con sus n8cleos

adecuados para los

circuitos de

protección.


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orden de* 20'

so-re e* !*or

nomin!*.

TRANSFORMADORES

De corriente De tensión Mixtos

Son aparatos en que la

corriente secundaria,

dentro de las condiciones

normales de

operación, es

prácticamente

proporcional a la corriente

primaria, aunqueligeramente

desfasada

Un transformador de

tensión es un dispositivo

destinado a la

alimentación de aparatos

de

medición y /o protección

con tensiones

proporcionales a las de lared en el punto en el cual

está

conectado.

Su aplicación es la misma

que la de los aparatos del

cual consta; separar del

circuito de alta tensión los

instrumentos de medida,

contadores, relés, etc... y

reducir las

corrientes y tensiones avalores manejables y

proporcionales a las

primarias originales.

NORATIIDAD

Para reali!ar los traba%os de dimensionamiento y selección de lostransformadores de tensión y corriente ecológicos y dem#s

materiales empleados, se 9a utili!ado la representación gr#7ca delos circuitos ó instalación eléctrica en el que se indican lascone5iones diversas y sus enlaces entre sí.0 continuación se muestran las normas que rigen en la actualidadcon respecto al dise"o, mantenimiento, etc de los transformadores:

)6( 3/ ?ise"o, fabricación y pruebas.)6( '* (apacidades de sobrecarga.)6( 2 0ceites y materiales aislantes.)6( **;1 Transformadores de intensidad.

)6(**;2 Transformadores de tensión.)6( 1 Transformadores de intensidad.)6( 10 Transformadores de tensión.>?6 3*1* Transformadores de medida.>?6 3111 (oordinación de aislamiento 1@v0


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)nstitute of 6lectrical and 6lectronical 6ngineering$)666&

5. $*!nte!miento de !*+un! metodo*o+6! & !)*ic!ción de *!metodo*o+6!

6l presente traba%o 9a sido desarrollado en base a unainvestigación de tipo bibliogr#7co. Primero elaboramos unaestrategia de traba%o consistente en de7nir el alcance, enfoquey contenido b#sico del traba%o.

eguidamente se recopilo información de cat#logos,documentos de internet, orientados a los puntos de7nidos comoparte del contenido del traba%o.

0 partir de la información recogida se desarrolló el estudio deltema, luego se e%ecutó el documento con las conclusiones yrecomendaciones respectivas.

A. Des!rro**e *! )!rte teoric! de* 1 !* 41. Transformadores de corriente para medida2. Transformadores de tensión para medida'. Transformadores mi5tos*. -edidores multifunción

Tr!ns"orm!dores de corriente )!r! medid! & )rotecciónLos transformadores de medida son aquellas m#quinas est#ticas quepermiten transformar grandes magnitudes eléctricas $corriente ytensión& en peque"as aisladas magnéticamente cuya 7nalidad esreali!ar mediciones y=o protección al sistema eléctrico

?e acuerdo al tipo de transformador, podemos clasi7car de lasiguiente manera:

7 Tr!"os de intensid!d: La relación que 9ay entre la intensidad en elarrollamiento primario y secundario

7 Tr!"os de tensión: La relación que 9ay entre la tensión en elarrollamiento primario y secundario

TRANS#ORADORES DE CORRIENTELa cone5ión es muy similar a la de un amperímetro. 6l lado primarioidenti7cado por las letras L;B es conectado en serie por la línea quese desea medir, mientras que el secundario identi7cados con lasletras l;@, son conectados en serie con los instrumentos de medición yprotección.u principio de funcionamiento puede ser obtenido a través delmodelo del transformador ideal, 9aciendo algunas consideraciones

derivadas de su dise"o y cone5ión dentro del sistema.


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/u relación de transformación es la siguiente:

a= I 2

I 1

?onde:

)1C intensidad de corriente del primario)2C intensidad de corriente del secundario6l diagrama del transformador de corriente para una fase se muestraen la siguiente 7gura:

?iagrama para una fase del T)CONE8I9N DE TRANS#ORADORES DE EDIDA DE CORRIENTE6n lo que se re7ere al cone5ionado de los transformadores deintensida. 6stos se conectan como sigue:istema trif#sico desequilibrado sin neutro con tres transformadoresde intensidad conectados en estrella.

istema trif#sico desequilibrado con neutro, con tres transformadoresde intensidad conectado en estrella.istema trif#sico de intensidad conectado en >.

R

L


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NORA DE SEGURIDAD

; e debe conectar a tierra uno de los bornes del secundario, conel 7n de evitar la aparición de tensiones peligrosas, en el casode un fallo de aislamiento entre el primario o secundario.

; Los valores de las intensidades nominales del primario y

secundario deben 7gurar en la placa de características deltransformador y se e5presan en forma de fracción, dic9asintensidades se muestran en un cuadro ad%unto $ver en ane5o&.

; e debe tener presente la capacidad de carga que se puedeconectar a un transformador, que es e5presada en >0 o enD9ms con su respectivo factor de potencia dado, a esta cargase le denomina 4E+?6

Re*!ción de tr!ns"orm!ción nomin!*: las relaciones detransformación nominal deber#n ser normali!adas, tal y comoquedan indicadas en la norma )6(.

C*!se de )recisión: se seleccionar# la clase de precisión enfunción de la utili!ación que vaya a recibir el transformador. Las

clases de precisión quedan reFe%adas en las tablas dadas. $otenci! nomin!*: seg8n la carga a conectar en el secundario

se adoptar# uno de los valores de potencia de precisiónespeci7cados en la norma. $>er en ane5o&

#recuenci! nomin!*: si no se especi7ca otra distinta, setomar# por defecto 3 G!.

N;mero de secund!rios: si se desea reali!ar medida yprotección a partir de un mismo transformador, ser#nnecesarios tantos secundarios como usos se deseen obtener delmismo.

Resistenci!s ! *os es"ueros t


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13Por lo general se construye estos transformadores, admitiendo untensión de servicio de 1.1 veces la tensión nominal deltransformador.

(one5ión del transformador de tensionLa relacion de trasnfomacion de un transformadors de tension estae5presada por:

K =V 1

V 2=cte

?onde:

>1C Tensión del primario

>2C Tensión del secundario

Los valores de tensión nominales del primario y secundario deben7gurar en la placa de características del transformador, e5presadasen forma de fracción.$OTENCIA NOINA

Llamada también potencia de precisión y e5presada en voltamperios.6n el transformador de tensión, la carga efectiva esta constituida por

el consumo de bobinas voltimétricas de los aparatos conectados$voltímetros, vatímetros, contacto res, reles, etc& y del consumo delos conductores de medida que unen los dispositivos citados con lostransformadores de tensión.

Cone%ión de tr!ns"orm!dores:

; 6n tri#ngulo ; 6n estrella


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TRANS#ORADOR I8TO

Los transformadores combinados de medida son unidades para

servicio e5terior que contienen en su interior un transformador deintensidad y un transformador de tensión inductivo. 6s fabricado deacuerdo a las prescripciones de las normas internacionales )6(, 0?6, 6 )


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EDIDORES UTI#UNCIONedidores )o*i",sicosu construcción esta reali!a con materiales adecuados y muy aislados

lo que 9acen que el desempe"o de esto medidores permane!cainvariables ba%o las mas adversas condiciones operacionales yambientales. >ariaciones de temperatura, 9umedad, posición tensiónfrecuencia campos magnéticos e5ternos, corto circuito y desequilibriode carga poco afectan a estos medidores.iguen manteniendo su e5actitud dando del rango de operación,desde el I de la corriente nominal 9asta la corriente m#5ima$3Ide sobre carga m#5ima&$rinci)!*es c!r!cter6stic!s:-#5ima precisión de registro: factor de relevante importancia,principalmente cuando se trata de grandes consumidores.Prolongada vida 8til: el sistema de suspensión de repulsiónmagnética, permite que el medidor mantenga su precisiónpr#cticamente inalterable a través de los a"os, sin necesidad demantenimiento.Puede reali!ar m8ltiples funciones, no solo mostrando los par#metrosde la red$tensión, corriente, factor de potencia, etc& si no también elan#lisis de armónicos y detección de fallas.


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>. A)*i(ue dicos conce)to )!r! medir *! ener+6! !* sistem! e*


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?. etr!do & $resu)uesto -!se


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@. Conc*usiones & Recomend!ciones.

6n el presente traba%o se aprendió a diferenciar un transformador

de corriente para medición y protección en base al tipo deintensidad de corriente que mane%a, el tiempo de operación desobre corriente y el tipo de n8cleo del cual este se conforma yasea de saturación lenta para mayor soporte de corrienteelevada manteniendo la relación de transformación constanteen los transformadores de protección o de saturación r#pidapara mayor precisión en los transformadores de medición.

. >i-*io+r!"6!.

7 Transformadores de potencia, de medida y de protección;

6nrique +as Dliva Pag 1

7 JJJ.frlp.utn.edu.ar=materias=tydee= modu*oii.pdf 7 es.e5tpdf.com=tr!ns"orm!dores7de7corriente;y;

potencial;pdf.9tml7 JJJ.ingelec.uns.edu.ar=...=docs=L-61;


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10. Ane%os.

EDIDOR UTI#UNCION $@10In"orm!ción t


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Indic!ción UI (orriente mín.=m#5.?istorsión de armónicos mín.=m#5.Arecuencia mín.=m#5.Potencia activa mín.=m#5.

Potencia aparente mín.=m#5.Potencia reactiva mín.=m#5. Tensión min.=ma5.

Reso*ución de *! )!nt!**! líneas

$recisión de medid! Potencia: 3,31(orriente: 3. I $1... 0&6nergía activa: clase 1 de acuerdo con )6( 23';26nergía reactiva: clase 2 de acuerdo con )6( 23'Aactor potenc: 3. I $1... 0&

Arecuencia: K=; 3,32I $*; G!& Tensión: 3. I $3...2// >&

Ti)o de entr!d! !n,*o+ic! (orriente ...'2// m0 (T e5terno rango mediciónm0... 0 consumo: 3.1 >0 impedancia de entra3.1 D9m sobrecarga permiti: 123 0 durante 1 segu9ora(orriente ...'2// m0 (T e5terno rango mediciónm0... 0 consumo: 3.1 >0 impedancia de entra3.1 D9m sobrecarga permiti: 3 0 por 13 segundos9ora(orriente ...'2// 0 (T e5terno rango medición:0 consumo: 3.1 >0 impedancia de entrada: 3sobrecarga permiti: 1 0 continuo Tensión 13...2// > fase a neutro impedancia de en-D9m sobrecarga permiti: 1,2 En *... G! Tensión 13...*3 > fase a fase impedancia de entraD9m sobrecarga permiti: 1,2 En *... G! Tensión 1. > con >T e5terno sobrecarga permiti:*... G!

Tensión de !*iment!ción 133a*1 > 0( toleranc: K=;13 I consumo potencia12a23 > (( toleranc: K=; 23 I consumo potenci

Anco mm

A*to mm

#ondo mm

$eso de* )roducto 3.'/ @gEntorno

Gr!do de )rotección I$ )P'3 de acuerdo con )6( 32 cuerpo)P2 de acuerdo con )6( 32 pantalla frontal


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Inmunid!d ! microcortes 133 ms en 123 > 0(

C!r!cter6stic!medio!m-ient!*

+esistencia dieléctrica de acuerdo con 6< 1312+esistencia dieléctrica de acuerdo con EL 13

Com)!ti-i*id!de*ectrom!+n


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TRANS#.DCTE.>ARRA $ASANTE 3005A 10A C.1

Códi+o de $roducto:

231322'3Unid!d de edid! PQ!rc! 6l@oode*o: -3331RTI '33=0Sn 13>0

CASE DE $RECISION 1TENSION DE AISAIENTO 3.B>

DIENSIONES?)0-6T+D 6RT6+ARRA $ASANTE 15005A =R


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2313*3*Unid!d de edid! PQ!rc! (elsaode*o: -3331RTI 133=0Sn 23>0CASE DE $RECISION 3.TENSION DE AISAIENTO 3./2B>DIENSIONES 1'R1R*.cmNORA )6( **;1

TRANS#.DED.24F10000100 25A C0.2


11121Unid!d de edid! PQ!rc! Mattsudode*o: >P+ 23Q

RT$ 2*=3.1 B>Sn 2>0CASE DE $RECISION 3.2DIENSIONES '33R'*R233mmNORA )6( 33**;2


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TRANS#.ENC.RES.DTENSION 10000100 150A


23'333'Unid!d de edid! PQ!rc! 6l@oode*o: -3331RT$ 13=3.1 B>Sn 13>0CASE DE $RECISION 3.2NORA )6( 33**;2

TRANS#.I8TO TRI#.DD 100.22F 50A 207105A 15A 0.2

Códi+o de $roducto:23323

Unid!d de edid! PQ

!rc! 6l@oode*o: -3331RT$ 13=3.22 B>RTI 23;13=0Sn 3>0CASE DE $RECISION 3.2

TRANS#.I8TO TRI#.== 22.B0.22F 30A 105A 10A 0.2

Códi+o de $roducto:13332/2

Unid!d de edid! PQ!rc! 6l@oode*o: -3331RT$ 22.=3.22 B>RTI 13=0Sn 13>0CASE DE $RECISION 3.2

uadro de clases de acuerdo al tipo de medicion del instrumento


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uadro de !ntensidades primarias normali"adas de los #!

S(VA) TI(Ip) TP(Vp)

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