Diferencia entre transformador de potencial inductivo y capacitivo en subestaciones

Por: Nilson Oliveira

1 – INTRODUCCIÓN
Los transformadores de potencial (PT) son fundamentales para los sistemas de medición y protección, permitiendo la reducción segura de los niveles de voltaje. La elección entre PT inductiva y capacitiva implica criterios técnicos, económicos y operativos, con un impacto directo en la fiabilidad del sistema.

2 – INDUCTIVA PT: PRINCIPIO Y APLICACIONES
La PT inductiva funciona sobre la base de la inducción electromagnética, convirtiendo el voltaje del primario en un valor proporcional en el secundario.
• Aplicación típica: subestaciones de media y alta tensión hasta aproximadamente 138 kV;
• Ventajas: alta precisión, robustez y simplicidad constructiva;
• Limitaciones: aumento significativo en volumen, peso y coste a altos niveles de estrés.
Desde el punto de vista del riesgo, la expansión dimensional incrementa los costes de mantenimiento y dificulta la logística de la instalación.

3 – TPT CAPACITIVO (TPC): PRINCIPIO Y EFICIENCIA
La PT capacitiva utiliza un divisor capacitivo para reducir el voltaje, seguido de una etapa inductiva auxiliar.
• Aplicación típica: sistemas por encima de 138 kV;
• Ventajas: menor coste, menor peso y viabilidad en voltaje extra-alto;
• Integración adicional: soporte para sistemas de comunicación PLC.
Sin embargo, tiene una mayor sensibilidad a variaciones de frecuencia y transitorias, lo que requiere un análisis cuidadoso del rendimiento.

4 – ANÁLISIS COMPARATIVO DESDE UNA PERSPECTIVA DE RIESGO
• Fiabilidad: los PT inductivos tienen menos susceptibilidad a fenómenos transitorios;
• Coste del ciclo de vida (LCC): los TPC son más ventajosos a altos voltajes;
• Complejidad operativa: los TPC requieren un mayor control de los parámetros y mantenimiento especializado;
• Impacto sistémico: Las fallas en los PCT pueden afectar simultáneamente la medición, la protección y la comunicación.

5 – FERRORESONANCIA Y MITIGACIÓN
La ferroresonancia es un fenómeno no lineal que puede generar sobretensiones peligrosas. Su mitigación implica:
• Toma de tierra adecuada según la especificación del fabricante;
• Uso de circuitos de amortiguación;
• Seguimiento de las condiciones operativas en régimen transitorio.
Modelos probabilísticos, como las cadenas de Markov o las simulaciones de Monte Carlo, pueden aplicarse para estimar la probabilidad de que ocurra este fenómeno en diferentes escenarios operativos.

6 – CONCLUSIÓN
La elección entre PT inductiva y capacitiva debe considerar no solo el voltaje nominal, sino también aspectos de riesgo, fiabilidad e integración sistémica. El análisis y las simulaciones basados en datos aumentan la asertividad en la toma de decisiones y reducen la exposición a fallos críticos.

REFERENCIAS (ABNT)
COMISIÓN ELECTROTÉCNICA INTERNACIONAL. IEC 61869-3: Transformadores de instrumentos – Parte 3: Requisitos adicionales para transformadores de tensión inductivos. Ginebra, 2011.
COMISIÓN ELECTROTÉCNICA INTERNACIONAL. IEC 61869-5: Transformadores de instrumentos – Parte 5: Requisitos adicionales para transformadores de tensión de condensadores. Ginebra, 2011.
KUNDUR, P. Estabilidad y Control del Sistema de Energía. Nueva York

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