Paralelo de transformadores

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PARALELO de TRANSFORMADORES
Norberto A. Lemozy
1 INTRODUCCIÓN De acuerdo a las definiciones usuales dos transformadores están en paralelo cuando están conectados a la misma red y alimentan a la misma carga, esta situación se muestra esquemáticamente en la figura 1.

A

B

Fig. 1. Transformadores en paralelo. La razón más común por la que se conectan transformadores en paralelo es elcrecimiento de la carga; cuando ésta supera la potencia del transformador instalado se suele optar por disponer otra unidad en paralelo con la existente. El disponer de unidades en paralelo tiene las siguientes ventajas: • Frente a la falla de una unidad se puede seguir operando con la otra, aunque sea suministrando una potencia menor y atendiendo los servicios más importantes. En algunos serviciosesenciales puede ser que, por razones de seguridad, los equipos se encuentren duplicados y hasta triplicados; ésta es una práctica muy común en aeronaves. • En general es más económico agregar una unidad a la ya existente que poner una nueva de mayor tamaño. • Si la demanda es muy variable y se dispone de varias unidades, se las puede ir agregando a medida de que la carga lo exige y reducir laspérdidas que resultan de operar una máquina de gran potencia a baja carga. Si la demanda tiene poca variación, siempre es más eficiente operar una unidad de gran potencia, que varias de menor potencia. Por otra parte, y para una dada potencia, siempre la instalación de varias unidades en más costosa, su operación es más compleja, y ocupa más espacio que una sola unidad. También debe considerarse quesi se dispone de unidades en paralelo y se desea la continuidad del servicio, parcial o total, ante la falla de una de ellas, es necesario instalar el equipamiento de maniobra y protección adecuado. De lo anterior se desprende que la decisión de agregar un transformador en paralelo a uno ya existente, debe ser estudiada cuidadosamente.

1

2 CONDICIONES PARA LA PUESTA EN PARALELO Para laconexión en paralelo de dos transformadores, según el esquema de la figura 1, se deben cumplir condiciones, que, en orden de importancia son: 1º) Las tensiones secundarias deben estar en fase. 2º) Las relaciones de transformación deben ser iguales. 3º) Las tensiones de cortocircuito deben ser iguales. 4º) Las impedancias de cortocircuito deben tener el mismo ángulo de fase. La primera de lascondiciones enunciadas es sine cua non, es decir que si no se cumple, no se puede hacer el paralelo, porque se produciría un cortocircuito; las demás admiten diferencias: la segunda muy pequeñas y la cuarta es muy poco importante. La primera condición tiene que ver con la forma en que se deben conectar los transformadores, mientras que las restantes determinan el comportamiento de los transformadoresya conectados en paralelo. Si bien no es una condición necesaria, las potencias de los transformadores deben ser próximas entre sí: 2 ó 3 a 1 como máximo, si hay mucha diferencia entre las potencias, salvo algún caso muy especial, seguramente no resultará económico hacer el paralelo, especialmente si hay diferencias, aunque leves, entre las tensiones de cortocircuito. 3 COINCIDENCIA DE FASE DE LASTENSIONES SECUNDARIAS Como ya se dijo esta es una condición imprescindible, si no se cumple equivale a hacer un cortocircuito, por lo tanto se debe ser muy cuidadoso en su verificación. Se estudian primero los transformadores monofásicos y luego se extienden las consideraciones a los transformadores trifásicos. 3.1 Transformadores Monofásicos En la figura 2 se muestran dos transformadoresmonofásicos que para ser conectados en paralelo se debe cerrar el interruptor S.

A U20A U20B

B V S ∆ U20

Fig. 2. Verificación de la coincidencia de fase. Para que al cerrar el interruptor no circule corriente, o que lo haga en una forma no peligrosa, la diferencia de potencial ∆U20 entre sus contactos debe ser cero o muy pequeña comparada con la U2. 2

De acuerdo a la polaridad de los...
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