Transformadores Trifasicos

 

TRANSFORMADORES TRIFASICOS

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TRANSFORMADORES TRANSFORMA DORES PARA CIRCUITOS CIRCUITOS TRIFÁSICOS. Los principal principales es sistemas sistemas de gene generació raciónn y dist distribu ribución ción de poten potencia cia en el mund mundoo son sistemas sistemas trifásicos de corriente alterna (ca), debido a las grandes ventajas que presentan. Los transformadores son una parte principal en sistemas trifásicos de ca. Por lo que para su utilización en estos sistemas, se pueden considerar dos configuraciones, la primera consiste en tomar tom ar tr tres es transf transform ormad ador ores es monof monofási ásicos cos y conect conectar arlos los en un ban banco co trifá trifásic sico, o, es de decir cir,, tre tress transfor tran sformado madores res por sepa separad rados, os, unidos media mediante nte algún tipo de cone conexión xión,, esta config configurac uración ión presentaque la desventaja de sventajaunidad de serdel más caropuede qque ue utilizar un solo transformador transformador trifásico, trifásico, y tiene como ventaja cualquier banco ser reemplazada individualmente. En un sistema s istema trifásico las tensiones están desplazadas 120 grados eléctricos, además la relación de transformación “a” de cualquier transformador viene dada por:

V1 es la tensión del primario;

N1 es la relación de vueltas del secundario

V2 es la tensión en el secundario

N2 es la relación de vueltas del secundario.

TIPOS DE CONEXIÓN EN UN TRANSFORMADOR TRIFÁSICO. Los prim Los primar ario ioss y secu secund ndar ario ioss de cual cualqu quie ierr tr tran ansf sfor orma mado dorr trif trifás ásic ico o se pu pued eden en co cone nect ctar  ar  independientemente independ ientemente en ye (Y) o en delta (D), de lo cual se obtienen cuatro tipos de conexiones conexiones en transformadores transformad ores trifásicos, los cuales son: 1.  Delta – Delta (D - D) 2.  Delta – Ye (D - Y) 3.  Ye – Delta (Y - D) 4.  Ye – Ye ( Y – Y) A continuación se muestran las ventajas y desventajas de cada conexión trifásica. Conexión De Delta lta – Delta (D - D)

Esta conexión también se denomina triangulo – triangulo, donde la relación de voltajes entre primario y secundario viene dada por:

 

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Figura N° 1: Conexión Delta – Delta. (El devanado de la izquierda es el primario y el devanado de la derecha es el secundario) Esta conexión no tiene desplazamiento de fase, y tiene la ventaja que no tiene problemas con cargas desequilibrada o armónicos, además se puede quitar un transformador para mantenimiento o reparaciones y queda funcionando con dos transformadores transformadores pero como banco trifásico, este tipo de conf config igur urac ació iónn se voltajes llllam ama a tr tria ngul ulo o ab abie iert o, decon lta a las ab abie iert rtaa o conf config igur urac ació ión npero en laV,capacidad en es esta ta configuración entrega yiang corrientes derto, fasedelt relaciones correctas, del ba del banc ncoo re repr pres esen enta ta el 57,7 57,74% 4% (1/ (1/ transformadores transformad ores en servicio.

) de la capa capaci cida dad d nomi nomina nall tota totall di disp spon onib ible le co con n tres tres

Conexión Conex ión Delta – Y Ye e (D - Y).

También denominado grupo de conexión triangulo – estrella. Donde el voltaje de línea de secundario es igual al voltaje de línea del primario multiplicado por el factor

y el inverso de la relación de transformació transformación. n.

En esta conexión el voltaje secundario se desplaza 30 ° en retraso con respecto al voltaje primario del transformador, y no presenta problemas con las componentes en sus voltajes de terceros armónicos. Esta conexión se utiliza normalmente para elevar el voltaje a un valor alto.

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Figura N° 2: Conexión Delta – Ye. (El devanado de la izquierda es el primario y el devanado de la derecha es el secundario) D

Conex ión Ye – De Conexión Delta lta (Y - ). La conexión estrella – delta o estrella – triangulo, se usa generalmente para bajar de un voltaje alto a uno medio o bajo. Una razón de ello es que se tiene un neutro para aterrizar el lado de alto voltaje lo cual es conveniente y tiene grandes ventajas.

Figura N° 3: Conexión Ye – Delta. (El devanado de la izquierda es el primario y el devanado de la derecha es el secundario) La relación de tensiones entre primario y secundario viene dada por:

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Esta conexión no presenta problemas con los componentes componentes en sus voltajes de terceros armónicos, puesto que se consume una corriente circulante en el lado de la delta (triangulo). Esta conexión es estab est able le con respec respecto to a car carga gass deseq desequil uilibr ibrad adas, as, debid debidoo a qu quee la de delta lta re redis distri tribu buye ye cua cualqu lquier  ier  desequilibrio que se presente. Esta conexión tiene como desventaja que el voltaje secundario se desplaza en retraso 30 °   con respecto al voltaje primario del transformador, transformador, lo cual ocasiona problemas en los secundarios si se desea conectar en paralelo con otro transformador, siendo uno de los requisitos para conectar en paralelo, que los ángulos de fase de los secundarios del transformador deben ser iguales. Conexión Ye – Ye (Y - Y).

La conexión ye – ye o estrella – estrella al igual que la triangulo – triangulo el voltaje de línea secundario es igual al voltaje de línea primario multiplicado por el inverso de la relación de transformación.

Figura N° 4: Conexión Ye – Ye. (El devanado de la izquierda es el primario y el devanado de la derecha es el secundario) La relación primario a secundario viene dada por:

Esta conexión es poco usada debido a las dificultades que presenta:  

Si las cargas en el circuito del transformador no están equilibradas (es lo que comúnmente ocurre), entonces los voltajes en las fases del transformador pueden llegar a desequilibrarse severamente. 2.  Los voltajes de terceros armónicos son grandes.

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Estos problemas son resueltos utilizando estas dos técnicas. 1.  Conectando sólidamente a tierra los neutros de los transformadores, en especial el neutro del devanado primario, esta conexión permite que los componentes aditivos de los terceros armónicos causen un flujo de corriente en el neutro en lugar de acumular grandes voltajes, el neutro también suministra un camino de regreso para cualquier desequilibrio de corriente en la carga. 2.  Añadir un tercer devanado conectado en delta al banco de transformadores. Con esto las componentes de voltaje de la tercera armónica en delta se sumarán y causarán un flujo de corriente circulante dentromanera del devanado. Esto suprime loslos componentes de transformadores. voltaje de la tercera armónica de la misma que el hacer tierra con neutros de los  

BIBLIOGRAFÍA  A. E. FITZGE FITZGERAL RALD, D, CHARLES CHARLES KINGSL KINGSLEY EY,, JR. STEPHE STEPHEN N D, UMA UMANS. NS. MÁQ MÁQUIN UINAS AS ELÉCTRICAS  

STEPHEN CHAPMAN. MÁQUINAS ELÉCTRICAS