De acuerdo a la IEC 60044-2, un transformador de medida es aquel en el cual la tensión secundaria es proporcional a la tensión primaria y desfasada en un ángulo próximo a cero.
De acuerdo con la normativa IEEE C57-13, se establecen distintas clases de precisión, como 0,3, 0,6 y 1,2, donde se garantiza una exactitud del "1 - el porcentaje de la clase de precisión" si la tensión se encuentra entre el 90% y el 110% de la tensión nominal.
La precisión de los transformadores de voltaje se verifica a través del TCF, que es el factor de corrección del transformador. En este caso, el TCF se calcula como la suma del RCF más Gamma dividido por 2600
TCF = RCF + Gamma/2600
- El RCF es el cociente entre el valor de relación real con respecto al de la placa/ RCF = 1 +/- (error de relación/100).
- Gamma es el ángulo de fase para el transformador de tensión en minutos.
El TCF tiene un lugar geométrico en forma de paralelogramo inclinado hacia la derecha, como se puede apreciar en la figura al final del artículo. La clase se considera válida si el TCF se encuentra dentro de este paralelogramo.
El Burden se identifica con las letras W, X, M, Y, Z y ZZ, con valores de VA de 12,5, 25, 35, 75, 200 y 400 respectivamente. Un transformador de potencial (PT) según la normativa IEEE C57-13 se caracteriza por su clase de precisión, el Burden y la relación de transformación. Por ejemplo, 0,3 W, 4160/115.
En el ámbito de la IEC 60044-2. (ahora en la IEC 61869-1 e IEC 61869-3) se establecen diferentes clases de precisión, como 0,1, 0,2, 0,5, 1 y 3, con errores respectivos del 0,1%, 0,2%, 0,5%, 1% y 3%, junto con su correspondiente desplazamiento angular.
- Para un Burden comprendido entre 1 y 10 VA, el margen de error en la tensión y el desplazamiento no debe superar los valores indicados, siempre y cuando la tensión se mantenga entre el 80% y 120% de su valor nominal, con un factor de potencia de 1.
- En el caso de Burden superiores a 10 VA, los errores no deben excederse si la tensión se encuentra entre el 80% y 120% de la nominal, con un factor de potencia de 0,8.
En cuanto a la normativa IEEE C57-13, no se contemplan transformadores de potencial especiales para protecciones, pero la IEC 60044-2, ahora la IEC 61869-1 y la IEC 61869-3 mencionan dos categorías, 3P y 6P.
La clase 3P garantiza un error del 3% con su desplazamiento de fase, mientras que la clase 6P garantiza un error del 6% con su desplazamiento de fase. Esto aplica para un Burden entre el 25% y 100% del nominal y la tensión entre el 5% de la tensión nominal y el FV.
El FV, factor de tensión, representa el número de veces que se puede incrementar la tensión, sobre la tensión nominal, sin que se pierda la precisión. El FV debe indicar por cuanto tiempo se garantiza la precisión, es decir, continuo, ya sea de forma continua, por 30 segundos, 90 segundos o incluso hasta 8 horas.
Un transformador de potencial (PT) de protección según IEC, puede ser definido por medio de la relación de transformación, el Burden en VA, la clase de Precisión y el FV. Ejemplo: 4160/120, 50 VA, 3P y FV de 1,5 por 30 segundos.
En resumen, la precisión de los transformadores de voltaje es crucial para garantizar un correcto funcionamiento en los sistemas eléctricos. Las normativas como la IEC 60044-2 y la IEEE C57-13 establecen estándares de calidad que deben cumplir estos equipos. Es fundamental entender conceptos como el TCF, el Burden, la clase de precisión y el factor de tensión para seleccionar el transformador adecuado para cada aplicación. Por lo tanto, es importante seguir aprendiendo sobre estos temas para mejorar la eficiencia y seguridad en el uso de transformadores de medida.
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