Definición de transformador potencial
Transformador potencial o transformador de voltaje se utiliza en sistema de energía eléctrica por abandonar el sistema voltaje a un valor seguro que puede ser alimentado a medidores y relés de baja potencia. Disponible en el mercado relés y los medidores utilizados para la protección y la medición, están diseñados para el bajo voltaje. Esta es la forma más simple de definición de transformador de potencia.
Teoría del transformador de tensión o del transformador de potencial
A teoría del transformador de voltaje o la teoría de los transformadores de potencial es como una teoría de propósito general transformador de bajada. El primario de este transformador está conectado a través de la fase y la tierra. Al igual que el transformador utilizado para el propósito de reducción de la potencia, el transformador de potencial, es decir, el PT tiene vueltas más bajas de bobinado en su secundario.
El voltaje del sistema se aplica a través de los terminales del devanado primario de ese transformador, y luego aparece un voltaje secundario proporcional a través de los terminales secundarios del TP.
El voltaje secundario del TP es generalmente de 110 V. En un ideal transformador de potencia o transformador de voltajecuando la carga nominal se conecta a través del secundario; la relación entre los voltajes primario y secundario del transformador es igual a la relación de vueltas y además, los dos voltajes terminales están en fase precisa opuestos entre sí. Pero en el transformador real, debe haber un error en la relación de voltaje así como en el ángulo de fase entre los voltajes primarios y secundarios.
Los errores en el transformador de potencial o el transformador de voltaje pueden ser mejor explicados por el diagrama de fase, y esta es la parte principal de la teoría de los transformadores de potencial.
Error en el PT o Transformador de Potencial o VT o Transformador de Tensión
Is Corriente secundaria.
Es EMF inducida secundariamente.
Vs Voltaje del terminal secundario.
Rs El devanado secundario resistencia.
Xs Reactancia de devanado secundario.
Ip Corriente primaria.
Ep EMF inducido primariamente.
Vp Voltaje del terminal primario.
Rp El devanado primario resistencia.
Xp Reactancia de bobinado primario.
KT Relación de vueltas = Número de vueltas primarias/número de vueltas secundarias.
I0 Corriente de excitación.
Im El componente magnetizante de I0.
Iw Componente de pérdida de núcleo de I0.
Φm Flujo principal.
Error de ángulo de fase.
Como en el caso de transformador de corriente y el transformador de energía eléctrica de otro propósito, la corriente primaria total Ip es la suma vectorial de la corriente de excitación y el actual igual a la inversión de la corriente secundaria multiplicada por la relación 1/KT.
Si Vp es el voltaje del sistema aplicado al primario del PT, entonces las caídas de voltaje debido a resistencia y la reactancia del devanado primario debido a la corriente primaria Ip entrará en escena. Después de restar esta caída de voltaje de Vp, Ep aparecerá a través de los terminales primarios. Esta Ep es igual a la EMF inducida primariamente. Este EMF primario se transformará en el bobinado secundario por inducción mutua y transformado emf es Es. Otra vez esta Es se reducirá por la resistencia del devanado secundario y la reactancia, y la resultante aparecerá en realidad a través de los terminales de carga y se denota como Vs.
Así que, si el sistema voltaje es Vp…idealmente V…p/KT debería ser el voltaje secundario del PT, pero en realidad; el voltaje secundario real del PT es Vs.
Error de tensión o error de relación en el transformador de potencial (PT) o en el transformador de tensión (VT)
La diferencia entre el valor ideal Vp/KT y el valor real Vs es el error de voltaje o de relación en un transformador de potencial, puede ser expresado como,
Error de fase o error de ángulo de fase en el transformador de potencial o de tensión
El ángulo entre el voltaje del sistema primario Vp y los vectores de voltaje secundarios invertidos KT.Vs es el error de fase.
Causa del error en el transformador de potencial
El voltaje aplicado al primario del transformador de potencial cae primero debido a la impedancia interna del primario. Luego aparece a través del devanado primario y luego se transforma proporcionalmente a su relación de vueltas…a la bobina secundaria. Este voltaje transformado a través del devanado secundario volverá a caer debido a la impedancia interna del secundario, antes de aparecer a través de los terminales de carga. Esta es la razón de los errores en transformador de potencia.
