La Energía eléctrica (1921-01-10 00:00:00), página 11

Distinguiremos dos clases de transformadores de medida:
I. Los transformadores de tensión; y
II. Los de intensidad.

Las condiciones que deben tener los transformadores de medida para que no induzcan a errores apreciables en las indicaciones de los aparatos de medición, deben ser las siguientes:

1.ª Máxima proporcionalidad posible entre las intensidades (o tensiones) de los arrollamientos I y II. Esta proporcionalidad debe permanecer invariable en toda la amplitud de la escala del aparato, es decir, la relación \( E_1, E_2 \) o \( I_1, I_2 \) debe ser constante, cualquiera que sea \( E_1 \) o \( I_1 \). Si esto no sucede, el empleo del transformador da origen a un error de medida. Por ejemplo, un transformador cuya relación de transformación sea de

\[
U_e = \frac{E_1}{E_2} = \frac{550}{107,8} \text{ en vez de } \frac{550}{110}
\]

da lugar a un error de lectura de

\[
\Delta_\varphi = \frac{107,8 - 110}{110} \cdot 100 = -2\%.
\]

Lo mismo sucede para los transformadores de intensidad.

2.ª El desplazamiento de fases entre las intensidades o tensiones primarias y secundarias, debe ser próximamente 180°; esto es, el ángulo \( \delta \) (fig. 2.a) debe ser lo menor posible, y permanecer invariable en toda la amplitud de la escala. En la teoría general de transformadores se demuestra que el ángulo de decalaje entre las intensidades primaria y secundaria, y lo mismo entre las tensiones, debe ser de 180°; sin embargo, debido a las pérdidas por histeresis magnética este ángulo no alcanza el valor dicho, sino que le falta para llegar a valer 180° un ángulo \( \delta \), al cual le llamaremos ángulo de avance histerético (fig. 2.a).

En los aparatos en los cuales influye en la indicación el ángulo de fase \( \varphi \), como sucede con los vatímetros y fasímetros, un valor relativamente grande del ángulo histerético, puede dar lugar a errores que es preciso tener en cuenta al hacer la lectura; en efecto, supongamos un vatímetro conectado con un transformador, el cual tiene un ángulo \( \delta > 0 \) en vez de indicar la potencia

\[
W = EI \cos \varphi, \quad \text{el aparato marcará } W = EI \cos (\varphi + \delta);
\]

en los buenos transformadores de medida el valor del ángulo histerético \( \delta \) es tan pequeño, que puede ser despreciado sin temor a errores.

Fig. 2.a

Para poder evaluar los errores debidos a un valor grande el ángulo histerético \( \delta \), supondremos que la relación de transformación de los transformadores de tensión e intensidad sea 1, en este caso \( E_1 = E_2; I_1 = I_2 \). El decalaje entre \( I_1 \) y \( E_1 \) primarias, sea \( \varphi_1 \) y sean \( \delta_v, \delta_i \) los ángulos histeréticos, contados positivos cuando al hacer girar los vectores secundarios \( E_2 \) o \( I_2 \), dichos ángulos queden a la izquierda de \( E_1 \) o \( I_1 \) (fig. 3.a).

Cuando el vatímetro se conecte sin transformadores de tensión e intensidad no habrá error y, por lo tanto, marcará la potencia

\[
W = E_1 I_1 \cos \varphi_1.
\]

Debido al transformador de tensión, marcará sólo

\[
W_v = E_2 I_1 \cos (\varphi_1 + \delta_v)
\]

y debido al de intensidad

\[
W_i = E_1 I_2 \cos (\varphi_1 - \delta_i);
\]