30.1 : Transformadores de instrumentos

Los transformadores de medida, que comprenden transformadores de tensión (TT) y transformadores de corriente (TC), desempeñan papeles cruciales en las subestaciones eléctricas al proporcionar réplicas aisladas de corriente o tensión para fines de medición y protección. Los transformadores de tensión reducen la tensión primaria a niveles adecuados para el funcionamiento y la medición de relés, mientras que los transformadores de corriente reducen la corriente primaria. El devanado primario de un transformador de corriente suele constar de una sola espira, que se consigue enhebrando el conductor primario del sistema eléctrico a través de su núcleo, aunque algunas aplicaciones pueden requerir múltiples espiras primarias.

Para fines de protección, los transformadores de tensión están diseñados idealmente para producir una representación en fase y a escala reducida de la tensión primaria. El secundario de un transformador de tensión debe conectarse a un dispositivo de detección de tensión de alta impedancia, lo que garantiza que toda la tensión secundaria aparezca a través del dispositivo de detección. Por el contrario, el secundario de un transformador de corriente debe conectarse a un dispositivo de detección de corriente de baja impedancia, lo que permite que toda la corriente secundaria fluya a través del dispositivo de detección.

En aplicaciones prácticas, los transformadores de tensión pueden experimentar caídas de tensión y diferencias de ángulo de fase entre los lados primario y secundario. De manera similar, en los transformadores de corriente, parte de la corriente puede dividirse entre el dispositivo de detección de baja impedancia y la impedancia de excitación en derivación del transformador. El rendimiento de un transformador de corriente depende en gran medida de su capacidad para reproducir con precisión la corriente primaria sin errores significativos ni efectos de saturación.

Estos transformadores son esenciales para el funcionamiento preciso de los relés de protección y los dispositivos de medición, lo que garantiza el funcionamiento seguro y confiable de los sistemas de energía. Al reducir las altas tensiones y corrientes, los transformadores de medición permiten el monitoreo y control de parámetros eléctricos dentro de rangos manejables, manteniendo la estabilidad y protección del sistema.