Principio De Funcionamiento Transformadores De Distribución Y Potencia

Docente: Edgar Pájaro Castro -Ingeniero Electricista-

PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO TRANSFORMADORES DE DISTRIBUCIÓN Y POTENCIA

INTRODUCCIÓN Los transformadores de potencia se usan extensivamente en aplicaciones de los sistemas eléctricos de potencia para elevar o reducir el voltaje en los sistemas de distribución , se pueden usar también para aislar un circuito de otro y para prevenircorrientes excesivas que puedan dañar un motor durante el arranque, etc. Aún cuando los transformadores no tienen partes en movimiento, se deben monitorear para evitar calentamiento excesivo debido a sobrecargas, cortocircuitos internos, presencia de corrientes armónicas y señales de deterioro en el aislamiento.

El principio de operación de los Transformadores.
Cuando dos bobinas se arreglan, unacon respecto a la otra, de manera que todo o parte del flujo magnético producido de corriente en una bobina, pase a través de la ventana de la otra bobina, se dice que se tiene un TRANSFORMADOR. La bobina que se conecta a la fuente de alimentación se denomina PRIMARIO y la otra bobina se le denomina SECUNDARIO, la fuente de corriente alterna (C.A.) produce un flujo magnético alterno en el primario,parte del cual pasa a través de la ventana al secundario y se le conoce como el flujo disperso.

En los transformadores prácticos, como los mostrados en la figura, el núcleo de hierro contiene al flujo y lo guía de una bobina a otra, el resultado es menor dispersión y, por lo tanto, pasa un mayor flujo al secundario, a éste flujo que pasa se le conoce como flujo mutuo. Como diseño, lostransformadores se pueden construir del llamado tipo columna o del tipo núcleo acorazado, como diseño es más simple el transformador tipo nucleó, pero el llamado tipo acorazado tiene la ventaja de menor flujo disperso

LA RELACIÓN DE TRANSFORMACIÓN EN LOS TRANSFORMADORES Los transformadores se pueden usar ya sea para elevar o para reducir voltaje, de aquí que es conveniente referir los dos devanadoscomo el lado de alta tensión (A.T.) y el lado de baja tensión (B.T.). La relación de transformación de un transformador es la relación del número de espiras en el devanado de alta tensión al número de espiras en el devanado de baja tensión. La relación de transformación es esencial igual a la relación de voltaje obtenida de la medición en alto voltaje a la medición en el lado de bajo voltaje, sinque exista carga conectada al secundario, esto se puede expresar matemáticamente como: a=Vp/Vs= Np/Ns Donde: a = Relación de transformación. Vp = Voltaje en vacío en el devanado primario (V) Vs = Voltaje en Vacío en el devanado secundario (V) Np = Número de espiras en el devanado primario. Ns = Número de espiras en el devanado secundario.

LOS VOLTAJES DEL DATO DE PLACA Los voltajes nominalesdados en los datos de placa de un transformador, son los valores de voltaje que se obtienen cuando no se conecta ninguna carga en el secundario. Los voltajes de placa están basados en la relación de las espiras, de manera que con el dato de voltaje nominal de placa indicado en uno de los devanados , los otros voltajes de placa se deben corregir dentro de un +-0.5% de los valores de placa.RELACIÓN DE TRANSFORMACIÓN BAJO CARGA La relación de voltaje cuando está bajo carga el transformador, es la relación de los voltajes del lado de alta tensión al de baja tensión, bajo unas condición especifica de carga, no representa en realidad la relación de transformación. Cuando una carga esta conectada al secundario, las caídas de voltaje (IR) se presentan en los devanados primario y secundario,debido a la resistencia de los devanados, y adicionalmente, las caídas de voltaje se incrementan debido al incremento en el flujo disperso. Dado que el flujo disperso y la caídas de voltaje IR son proporcionales a la corriente de carga, un incremento en la corriente de carga, se traduce en un menor voltaje en el secundario. Sin embargo, cuando el transformador opera con carga nominal y debajo del...