Tareas

Introducción


Actualmente casi todos los sistemas principales de generación y distribución de potencia en el mundo son trifásicos de CA. Para transformar la corriente alterna trifásica se puede hacer uso de tres transformadores monofásicos.

En el sistema trifásico estos tres transformadores deben trabajar como una sola unidad. Es lógico preguntarse si no sería posible unir los trestransformadores monofásicos en un solo artefacto trifásico y con ello conseguir economía de material.

Imaginémonos tres transformadores independientes. Uniéndolos en un solo transformador trifásico, dejamos sin modificación aquella parte de los núcleos que llevan los arrollamientos y unimos los demás lados de los tres núcleos en un camino magnético común. Tal sistema magnético puede ser comparadocon la conexión en estrella de tres circuitos eléctricos.


Pero en el sistema trifásico con carga uniforme el conductor neutro resulta superfluo; prescindiendo de él, habremos conseguido economía de cobre. En el sistema magnético al conductor neutro corresponde el tronco central común. El flujo en el hierro del transformador puede ser considerado como directamente proporcional a la tensión yatrasado en fase con respecto a la misma en un ángulo casi igual a 90°. En consecuencia, las tres tensiones primarias deben dar lugar a tres flujos de igual amplitud desfasados entre sí 120°. La suma de estos tres flujos en el tronco común es igual a cero, lo que permite suprimirlo. El núcleo simétrico indicado en la figura no se presta a la fabricación y actualmente se lo reemplaza por el indicadoen la siguiente figura.


Fig. 1






En el caso de que el transformador trabaje en régimen desequilibrado la suma de los tres flujos no es cero, por lo que este flujo neto deberá establecerse por el aire o la carcasa del transformador.

Las formas me comunes de realizar las conexiones de los bobinados de los arrollamientos son: estrella (con o sin neutro), en triángulo yen zig¬-zag

Fig.2


Las distintas conexiones se designan con letras, de acuerdo a la siguiente nomenclatura:

Estrella => Y (en el lado de alta tensión); y (en el lado de baja tensión).

Triángulo => D (en el lado de alta tensión); d (en el lado de baja tensión).

Zig-zag => Z (en el lado de alta tensión); z (en el lado de baja tensión).

Dependiendo de lostipos de conexión, pueden aparecer diferencias de fase entre las tensiones compuestas del primario y secundario. Se denomina grupo al desplazamiento o desfasaje entre las estrellas equivalentes del primario y secundario. En lugar de considerar el valor del desplazamiento en grados se utiliza un número que se obtiene de la siguiente relación:

N° Grupo = Desplazamiento angular en grados / 30°Este número debe tenerse en cuenta para conectar en paralelo dos o más transformadores trifásicos, además de la misma relación de transformación, impedancia relativa de cortocircuito, secuencia de fase y frecuencia de diseño.

Conexiones de los transformadores

Las conexiones básicas de los transformadores trifásicos son: Y-y; Y-d; D-y; D-d; Y-z. Vamos a analizar las ventajas einconvenientes de cada tipo de conexión.




Conexión Y-y

En esta clase de transformadores, las tres fases de ambos bobinados están conectadas en estrella, siendo la tensión de línea √3 veces mayor que la tensión de fase.
Aquí también coincide que la relación de transformación
m = VL1 / VL2 = VF1 / VF2

La conexión estrella – estrella tiene dos problemas graves:

• Si las cargas en elcircuito del transformador no están equilibradas, entonces los voltajes en las fases del transformador pueden llegar a desequilibrarse en forma muy severa.

• Los voltajes de tercer armónica pueden ser grandes
estos problemas con la tercera armónica se deben a la no linealidad del circuito magnético del hierro.
Dos de las técnicas utilizadas para reducir y hasta...