Transformador de Voltaje (PT/VT): El Ojo de la Medición de Tensión en Redcoind.pe

El Transformador de Voltaje (VT), o Transformador de Potencial (PT), es un Equipo de Medición esencial en los sistemas de Distribución Eléctrica que tiene la función crítica de reducir un voltaje primario de alto valor a un voltaje secundario proporcional y seguro (generalmente 120 voltios o 100 voltios). Esto permite que instrumentos de medición estándar y dispositivos de control, como los Analizadores de Red y los Relés de Protección Numéricos, puedan monitorear la tensión de la red de forma segura y precisa sin estar expuestos a la alta tensión del circuito principal.

El VT es vital en la supervisión de la Calidad de Energía (GCE) y en la activación de la protección del sistema ante subtensiones o sobretensiones. Es indispensable en Tableros de Protección, Control y Medición (TPCM) y subestaciones.

Principio de Funcionamiento y Conexión

El VT opera bajo el principio de la inducción electromagnética, similar a un Transformador de Corriente (CT), pero su conexión y diseño son distintos:

• Conexión: El devanado primario del VT se conecta en paralelo (o a través de una línea-tierra) al circuito principal que se desea medir. Por lo tanto, el VT está sometido a la tensión completa del sistema.
• Diseño: El devanado primario tiene un gran número de espiras de alambre delgado, mientras que el devanado secundario tiene un número mucho menor. Esta relación de espiras define el factor de reducción del voltaje.
• Relación de Transformación: La relación de transformación establece la proporcionalidad entre los voltajes primario y secundario. Por ejemplo, un VT con una relación de 120 V13.800 V​ reduce un voltaje de $13.800\text{ V}$ a $120\text{ V}$.

Función y Clasificación

1. Medición (Metering Class)

• Propósito: Suministrar una señal precisa a instrumentos de medición para la Gestión y Calidad de Energía.
• Requisito: Debe tener una alta precisión y un error de fase muy bajo dentro del rango de voltaje de operación normal.

2. Protección (Protection Class)

• Propósito: Proporcionar una señal fiable a los Relés de Protección para detectar condiciones anormales de voltaje (ej. sobretensión por falla a tierra o subtensión por cortocircuito).
• Requisito: Debe mantener su precisión incluso durante variaciones de voltaje fuera de lo normal, asegurando que el relé actúe correctamente para aislar la falla en el sistema de Distribución Eléctrica.

Consideración Crítica: Conexión de Carga

A diferencia del CT, el circuito secundario de un VT siempre debe operar cerca del circuito abierto (alta impedancia).

• Riesgo: Un cortocircuito en el secundario de un VT podría dañarlo o hacerlo fallar, ya que no están diseñados para manejar la gran corriente que fluiría.
• Carga (Burden): Los instrumentos conectados al secundario del VT deben tener una carga total (medida en VA – Voltios-Amperios) que no exceda el límite de diseño del transformador para mantener la precisión.

El Transformador de Voltaje es, en resumen, el dispositivo que permite al sistema monitorear y reaccionar a la tensión de la red de forma segura.