Transformadores trifasicos

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UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE SAN LUÍS POTOSÍ

Facultad de ingeniería

Área mecánica eléctrica

Maquinas Eléctricas “A”

Transformadores trifásicos y bancos de transformadores

Roberto Fco. Sánchez González

Catedrático: Ing. Raúl Sánchez Castillo

FECHA DE ENTREGA: 28 DE SEPTIEMBRE DEL 2009

Transformadores trifásicos y bancos de transformadores.

Casi todos los sistemasimportantes de generación y distribución de potencia del mundo son, hoy en día, sistemas de corriente alterna trifásicos. Puesto que los sistemas trifásicos desempeñan un papel tan importante en la vida moderna, es necesario entender la forma como los transformadores se utilizan en ella.

Considerables ventajas son las que ganan con el uso de un solo transformador trifásico en lugar detres unidades monofásicas de la misma capacidad total. Las ventajas son rendimiento incrementado, tamaño reducido, peso reducido y menor costo. Una reducción del espacio es una ventaja desde el punto de vista estructural en estaciones generadoras o bien subestaciones.

La transformación de potencia trifásica, puede hacerse mediante transformadores trifásicos o bancos formados por tresunidades monofásicas. El transformador trifásico es menos costoso que un banco de igual potencia, porque sus devanados están colocados sobre un núcleo magnético común, lo que permite un considerable ahorro de material. Los transformadores trifásicos pueden ser de tipo acorazado y de tipo núcleo.

Tipo núcleo con tres columnas.

Si las tensiones aplicadas son sinusoidales, simétricas yequilibradas, los flujos cumplirán la relación: Φ A + Φ B +Φ C = 0, Por lo tanto, se puede omitir la parte central del núcleo, Sin embargo, por razones de construcción, se usa la disposición del núcleo lo que produce un ligero desequilibrio del circuito magnético para las tres fases, pero permite un importante ahorro de material del núcleo.

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Tipo acorazado.

Puede considerarse comotres transformadores monofásicos de tipo acorazado, colocados uno junto a otro. La única diferencia entre esta disposición que corresponde a un transformador trifásico, es que las láminas del núcleo de este último están entrelazadas, es decir, las tres partes del núcleo no están separadas. Esto hace que los flujos en el núcleo, correspondientes a fases diferentes, se superpongan en las partesintermedias
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Los 3 devanados primarios pueden conectarse simétricamente en el circuito, de manera que los sentidos positivos de los flujos en el núcleo sean los mismos, o bien, pueden invertirse las conexiones de la fase central.

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El método normal de conexión es el indicado en sentidos positivos de los flujos cuando se invierten las conexiones de la fase central

Entodas las partes del núcleo, excepto en las zonas entre devanados de distinta fase, los flujos son los mismos que existirían en los transformadores monofásicos. La superposición de los flujos no afecta de manera importante el funcionamiento del transformador trifásico de tipo acorazado, salvo en modificar la formas de onda y desequilibrar ligeramente las intensidades de las corrientes deexcitación.

Polaridad en transformadores trifásicos

Lo que ocurre para cada fase de un transformador trifásico tipo acorazado es el caso de un banco trifásico formado por tres unidades monofásicas, se tiene para cada unidad el concepto de que las marcas de polaridad designan la dirección relativa instantánea de la corriente.

En el mismo instante de tiempo que la corriente entra a laterminal de alta tensión con la marca, la corriente secundaria correspondiente esta saliendo por la terminal marcada.

En el transformador trifásico tipo núcleo, la situación es diferente. La polaridad se puede establecer sólo para los enrollados que están sobre una misma pierna o columna del núcleo. Junto al concepto de “marcas de polaridad”, se tiene el de “comienzos de enrollado” o...
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