¿Qué es el Transformador de Instrumentos?
Transformadores de instrumentos se utilizan en el sistema de CA para medición de las cantidades eléctricas es decir. voltaje, actual…poder, energía, factor de potencia…la frecuencia. Transformadores de instrumentos también se utilizan con relés de protección para protección del sistema de energía.
La función básica de Transformadores de instrumentos es reducir el voltaje y la corriente del sistema de CA. El nivel de voltaje y corriente del sistema de energía es muy alto. Es muy difícil y costoso diseñar los instrumentos de medición para medir un nivel tan alto de voltaje y corriente. Generalmente instrumentos de medición están diseñados para 5 A y 110 V.
La medición de cantidades eléctricas tan grandes, puede hacerse posible utilizando los transformadores del Instrumento con estos pequeños instrumentos de medición de potencia. Por lo tanto, estos instrumentos transformadores son muy populares en los sistemas de energía modernos.
Ventajas de los transformadores de instrumentos
- El gran voltaje y corriente del sistema de alimentación de CA puede medirse utilizando un instrumento de medición de pequeña potencia, es decir, 5 A, 110 120 V.
- Utilizando los transformadores de los instrumentos, los instrumentos de medición pueden ser estandarizados. Lo que resulta en una reducción del costo de los instrumentos de medición. Cada vez más, los instrumentos de medición dañados pueden ser reemplazados fácilmente por instrumentos de medición estandarizados y saludables.
- Los transformadores de los instrumentos proporcionan aislamiento eléctrico entre el circuito de potencia de alto voltaje y los instrumentos de medición. Lo que reduce el aislamiento eléctrico de los instrumentos de medición y los circuitos de protección y también garantiza la seguridad de los operadores.
- Se pueden conectar varios instrumentos de medición a través de un solo transformador al sistema de energía.
- Debido al bajo voltaje y nivel de corriente en el circuito de medición y protección, hay un bajo consumo de energía en los circuitos de medición y protección.
Tipos de transformadores de instrumentos
Los transformadores de instrumentos son de dos tipos
- Transformador de corriente (C.T.)
- Transformador de potencial (P.T.)
Transformador de corriente (C.T.)
Transformador de corriente se utiliza para reducir la corriente del sistema de energía a un nivel más bajo para que sea factible medirla con un amperímetro de pequeña potencia (es decir, 5A de amperímetro). En la figura siguiente se muestra un diagrama de conexión típico de un transformador de corriente.
El primario de la C.T. tiene muy pocos giros. A veces también se utiliza la barra primaria. El primario está conectado en serie con el circuito de energía. Por lo tanto, a veces también se llama transformador en serie. El secundario tiene un gran número de vueltas. El secundario está conectado directamente a un amperímetro. Como el amperímetro tiene una resistencia muy pequeña. Por lo tanto, el secundario del transformador de corriente funciona casi en cortocircuito. Un terminal del secundario está conectado a tierra para evitar el gran voltaje del secundario con respecto a la tierra. Lo que a su vez reduce las posibilidades de que se rompa el aislamiento y también protege al operador contra el alto voltaje. Más aún antes de desconectar el amperímetro, el secundario se pone en cortocircuito a través de un interruptor S, como se muestra en la figura anterior, para evitar la acumulación de alto voltaje en el secundario.
Transformador de potencial (P.T.)
Transformador potencial se utiliza para reducir el voltaje del sistema de energía a un nivel más bajo para que sea factible medirlo por medio de una pequeña clasificación voltímetro es decir, 110 120 V voltímetro. Un típico diagrama de conexión de un transformador de potencia muestra la siguiente figura.
El primario de la P.T. es tener un gran número de giros. El primario está conectado a través de la línea (generalmente entre la línea y la tierra). Por lo tanto, a veces también se llama transformador en paralelo. El secundario de la T.P. tiene pocas vueltas y está conectado directamente a un voltímetro. Como el voltímetro tiene una gran resistencia. Por lo tanto, el secundario de un P.T. opera casi en condiciones de circuito abierto. Un terminal del secundario del P.T. está conectado a tierra para mantener el voltaje secundario con respecto a la tierra. Lo que garantiza la seguridad de los operadores.
Diferencia entre C.T. y P.T.
A continuación se enumeran algunas diferencias entre la T.C. y la T.P.
| Sl. No. | Transformador de corriente (C.T.) | Transformador de potencial (P.T.) |
| 1 | Conectado en serie con el circuito de energía. | Conectado en paralelo con el circuito de energía. |
| 2 | La secundaria está conectada a Amperímetro. | La secundaria está conectada al Voltímetro. |
| 3 | La secundaria funciona casi en cortocircuito. | La secundaria funciona casi en condiciones de circuito abierto. |
| 4 | La corriente primaria depende de la corriente del circuito de energía. | La corriente primaria depende de la carga secundaria. |
| 5 | La corriente primaria y la excitación varían en un amplio rango con el cambio de la corriente del circuito de energía | La variación de la corriente primaria y de la excitación está restringida a un rango pequeño. |
| 6 | Un terminal del secundario está conectado a tierra para evitar que el aislamiento se rompa. | Una terminal de secundaria puede ser conectada a tierra por seguridad. |
| 7 | La secundaria nunca se puede abrir en circuito abierto. | La secundaria puede ser usada en condiciones de circuito abierto. |
Algunos libros de referencia para el transformador de instrumentos
- Bakshi, U.A. Medidas e Instrumentación Eléctrica. Pune: Publicaciones técnicas, 2009. En inglés.
- Cooper, Helfrick y… Técnicas modernas de instrumentación y medición electrónica. Prentice-Hall de la India, 1988.
- Golding, E.W. Instrumentos de medición eléctrica y de medición,… Sir Issac Pitman and Sons, 1960.
- Jones, B.E. Instrumentación de Medición y Retroalimentación. Tata McGraw-Hill, 1986.
- Morris, Alan S. Principios de medición e instrumentación . 2001.
- Sawhney, A. K. Medición e Instrumentación Eléctrica y Electrónica. Delhi: Dhanpat Rai Co. (P) Ltd., 2010. Inglés.
