Conexion Delta Abierta

2.1 - La conexión D -abierta ( o V-V )
En ciertos casos un grupo completo de transformadores puede no utilizarse para lograr transformación trifásica. Por ejemplo, supongamos que un grupo de transformadores D-D, compuesto de transformadores separados, tiene una fase averiada que se debe retirar para repararla. Si los voltajes secundarios restantes son VA = VÐ 0° y VB = VÐ 120° V, entonces elvoltaje que atraviesa el intervalo en donde antes estaba el tercer transformador se expresa por
VC = - VA - VB
= VÐ0° - VÐ120° = -V – (-0.5 – j0.866)
= -0.5 + j0.866 V
VC = V Ð120°
Este es exactamente el mismo voltaje que existiría si el tercer transformador aún estuviera allí. La fase C se llama fase fantasma, en algunas ocasiones. De modo que la conexión delta-abierta admite que un grupo detransformadores cumpla su función con solamente dos transformadores, permitiendo que cierto flujo de potencia continúe, aun habiéndosele removido una fase dañada.
¿Cuánta potencia aparente puede suministrar el grupo, eliminando uno de sus tres transformadores? Inicialmente, parecería que puede suministrar dos terceras partes de su potencia aparente nominal, puesto que los dos tercios de lostransformadores aún están presentes. Sin embargo, el asunto no es así de sencillo.
Estando conectando el grupo de transformadores D-D, (ver figura 1.4) con una carga resistiva. Si el voltaje nominal de un transformador en el grupo es VF y la corriente nominal es IF, entonces la potencia máxima que puede suministrarse a la carga es
P = 3 * VF * IF* cos q
El ángulo entre el voltaje VF y la corrienteIF , en cada fase es 0°, de manera que la potencia total suministrada por el transformador es
P = 3 * VF * IF* cos0°
P = 3 * VF * IF
La conexión delta-abierta se observa en la figura 2.1
[pic]
Figura 2.1 Conexión en V-V ( o delta abierta)
Es importante fijarse en los ángulos de los voltajes y corrientes en este grupo de transformadores. Puesto que falta una de las fases del transformador, lacorriente de la línea de transmisión es ahora igual a la corriente de fase de cada transformador y las corrientes y voltajes del grupo difieren en un ángulo de 30°. Como que los ángulos de corriente y voltaje son diferentes en cada uno de los dos transformadores, se hace necesario examinar cada uno de ellos individualmente para determinar la potencia máxima que pueden suministrar. Para eltransformador 1, el voltaje tiene un ángulo de 150°y la corriente tiene uno de 120°, así que la máxima potencia del transformador 1 se expresa mediante
P1 = VF * IF* cos(150° - 120° )
P1 = VF * IF* cos 30°
P1 = (Ö3 / 2) * VF* IF
Para el transformador 2, el voltaje está en un ángulo de 30° y la corriente en uno de 60° de modo que su potencia máxima es
P2 = VF * IF* cos(30° - 60° )
P2 = VF * IF* cos(-30° )
P 2 = (Ö3 / 2) * VF * IF
Entonces, la potencia máxima del grupo delta-abierto se expresa
P = Ö3 * VF * IF
La corriente nominal es la misma en cada transformador, aun si hay dos o tres de éstos. El voltaje también es el mismo en cada uno de ellos; así que la relación de la potencia de salida disponible en el grupo delta abierto y la potencia de salida disponible del grupo trifásico normal esPD -abierta / P3-fases = (Ö3 * VF * IF) / (3 * VF * IF) = 1 / Ö3 = 0.577
La potencia disponible que sale del grupo en delta-abierta es sólo el 57.7% de la potencia nominal del grupo original.
Una buena pregunta que nos podríamos hacer es: ¿Qué pasaría con el resto de la capacidad nominal del grupo en delta abierta. Después de todo, la potencia total que pueden entregar los dos transformadoresjuntos son las dos terceras partes de la capacidad nominal del grupo original. Para averiguarlo, examine la potencia reactiva del grupo en delta abierta.
La potencia reactiva del transformador 1 es
Q 1 = VF * IF * sen (150°- 120°)
Q 1 = VF * IF * sen 30°
Q 1 = 0.5 * VF* IF
La potencia reactiva del transformador 2 es
Q 1 = VF * IF * sen (30°- 60°)
Q 2 = VF * IF * sen (-30°)
Q 2 = -0.5 *...