Relación de transformación
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La relación de transformación indica la proporción entre la tensión de entrada y salida de un transformador, la cual depende del número de espiras del devanado primario y secundario. Un transformador ideal mantiene la relación entre la potencia de entrada y salida constante, por lo que si la tensión del secundario es mayor, la corriente será menor. Los transformadores de medición, incluyendo transformadores de corriente y potencial, reducen los niveles de tensión y corriente a valores medibles para instrumentos.
Relación de transformación
- 1. Relación de transformación Artículo principal: Diseño de transformadores La relación de transformación indica el aumento o decremento que sufre el valor de la tensión de salida con respecto a la tensión de entrada, esto quiere decir, la relación entre la tensión de salida y la de entrada. La relación entre la fuerza electromotriz inductora (Ep), aplicada al devanado primario y la fuerza electromotriz inducida (Es), obtenida en el secundario, es directamente proporcional al número de espiras de los devanados primario (Np) y secundario (Ns) , según la ecuación: La relación de transformación (m) de la tensión entre el bobinado primario y el bobinado secundario depende de los números de vueltas que tenga cada uno. Si el número de vueltas del secundario es el triple del primario, en el secundario habrá el triple de tensión. Donde: (Vp) es la tensión en el devanado primario o tensión de entrada, (Vs) es la tensión en el devanado secundario o tensión de salida, (Ip) es la corriente en el devanado primario o corriente de entrada, e (Is) es la corriente en el devanado secundario o corriente de salida. Esta particularidad se utiliza en la red de transporte de energía eléctrica: al poder efectuar el transporte a altas tensiones y pequeñas intensidades, se disminuyen las pérdidas por el efecto Joule y se minimiza el costo de los conductores. Así, si el número de espiras (vueltas) del secundario es 100 veces mayor que el del primario, al aplicar una tensión alterna de 230 voltios en el primario, se obtienen 23.000 voltios en el secundario (una relación 100 veces superior, como lo es la relación de espiras).
- 2. A la relación entre el número de vueltas o espiras del primario y las del secundario se le llama relación de vueltas del transformador o relación de transformación. Ahora bien, como la potencia eléctrica aplicada en el primario, en caso de un transformador ideal, debe ser igual a la obtenida en el secundario: El producto de la diferencia de potencial por la intensidad (potencia) debe ser constante, con lo que en el caso del ejemplo, si la intensidad circulante por el primario es de 10 amperios, la del secundario será de solo 0,1 amperios (una centésima parte). Transformadores de Medición Para llevar a cabo una medición se requiere de unos Transformadores de Medición los cuales se conforman de Transformadores de Corriente (TCs) y Transformadores de Potencial (TPs) o Transformadores Combinados (TCs y TPs en uno sólo) El Transformador de Corriente: Es el transformador diseñado para suministrar la corriente adecuada a los instrumentos de medición como los amperímetros, wattmetros y watthorímetros, así como a los aparatos de protección como los relevadores. El Transformador de Potencial: Es el transformador diseñado para suministrar la tensión adecuada a los instrumentos de medición como los voltímetros, frecuencímetros, wattmetros, watthorímetros, etc., así como a los aparatos de protección como los relevadores. El Transformador Combinado es el equipo que se conforma tanto de un TP y un TC en una sola, dando así la corriente y la tensión, la ventaja de estos equipos es que al ser combinados se requiere menor espacio para su instalación. Los transformadores de medición son los que transforman tanto la corriente como el potencial en medidas de lectura para el medidor que instala la CFE.
- 3. Transformador de Corriente TC Los transformadoresde corriente se utilizanparatomarmuestrasde corriente de lalíneay reducirlaa unnivel seguroymedible,paralasgamas normalizadasde instrumentos,aparatosde medida,uotrosdispositivosde medidaycontrol.Ciertostiposde transformadoresde corriente protegenalos instrumentosal ocurrircortocircuitos. Los valores de los transformadores de corriente son: Carga nominal:2.5 a 200 VA,dependiendosufunción. Corriente nominal:5y 1A ensu ladosecundario.se definencomorelacionesde corriente primaria a corriente secundaria.Unasrelacionestípicasde untransformadorde corriente podríanser: 600/5, 800/5, 1000/5. Usualmente estosdispositivosvienenconunamperímetroadecuadoconlarazón de transformaciónde lostransformadoresde corriente, porejemplo:untransformadorde 600/5 está disponible conunamperímetrograduadode 0 - 600A. Transformadoresde corriente constante Un transformadorde corriente constante esuntransformadorque automáticamentemantiene una corriente aproximadamente constante ensucircuitosecundario,bajocondicionesvariables de impedanciade carga,cuando su primariose alimentade unafuente de tensión aproximadamente constante.El tipomásusual,ladisposiciónde «bobinamóvil»,tiene separadas lasbobinasdel primarioysecundario,que tienenlibertadparamoverse entre sí,variandopor tanto lareactancia de dispersiónmagnéticadel transformador. Existendisponiblestiposparasubestaciónque proporcionanunosmodeloscompactosintegrales, que llevanincluidaslosaccesoriosnecesariosparael control y proteccióndel transformador.Los accesoriosnormalescomprendenuninterruptorasolenoideprimario,unaprotección.contra aperturadel circuito,fusiblesocortacircuitosconfusiblesenel primarioydescargadoresde sobretensionesenel primarioyenel secundario.
- 4. Los transformadoresde corriente constantede tipoestáticonotienenpartesmóvilesyfuncionan segúnel principiode unaredresonante.Estarednormalmente constade dosreactancias inductivasydoscapacitivas,cada unade igual reactanciapara la frecuenciade alimentación.Con tal red,lacorriente secundariaesindependiente de laimpedanciade lacarga conectada,peroes directamente proporcional alatensióndel primario.