TRANSFORMADOR MONOFASICO


El transformador monofásico

1. Introducción.
Además de las pruebas de circuito abierto y cortocircuito que se utilizan para modelar el comportamiento eléctrico de los transformadores, existen pruebas adicionales que se acostumbran realizar antes de poner en servicio un transformador. Dos de estas pruebas son el faseo y el estudio de la polaridad.
El faseo es el proceso mediante el cualse identifica cuales terminales del transformador forman parte de una misma bobina. La prueba de polaridad es necesaria para marcar en el transformador cuales terminales presentan la misma polaridad instantánea, es decir, identificar el punto de cada bobina.

2. Fundamentos.
2.1 Faseo de bobinas en un transformador

Las terminales externas de un transformador son, por lo general, fácilmenteidentificables inspeccionando la placa de éste y sus características externas.
Por ejemplo, las terminales que poseen una mayor separación dieléctrica de otros puntos en el transformador son también las terminales de mayor tensión. Por otro lado, los devanados con conductores de mayor sección transversal son los devanados por los que circula una corriente mayor y consecuentemente corresponden alos devanados de menor tensión.
Sin embargo, en transformadores donde las características de tensión y corriente son similares, la placa de datos se encuentra deteriorada y no es factible inspeccionar internamente los devanados individuales, la prueba de faseo, o identificación de bobinas, permite conocer cuales terminales del transformador forma parte de una misma bobina.
Con C.D. las bobinasde un transformador son básicamente conductores de baja resistencia que no presentan continuidad eléctrica entre devanados separados. En este sentido, un ensayo con una fuente C.D., una bombilla y el devanado de un transformador conformado por un circuito cerrado puede funcionar como un método para diferenciar cuales terminales forman parte de un mismo devanado. Claramente, cuando se realice elensayo entre dos terminales que pertenecen a devanados diferentes, el circuito se encuentra abierto y la bombilla no encenderá.

2.2 Polaridad de los devanados de un transformador
En la Figura No. 1 se muestra un transformador de varios devanados que tiene dos bobinas de alta tensión y dos de baja tensión. Es una práctica general, identificar las terminales de los devanados de alta tensióncon la letra H y las de baja tensión con la letra X. Advierta que los devanados de alta tensión poseen una mayor cantidad de espiras.

Figura No. 1. Polaridad instantánea de los devanados y la convención del punto.

En la Figura No. 1, se utiliza un subíndice impar para designar la polaridad instantánea positiva de cada devanado. Obsérvese que esta Terminal corresponde al punto que representa laFEM positiva que se induce en cada devanado. La Ley de la Mano Derecha y la Ley de Lenz permiten establecer las polaridades de los devanados con base en el sentido del arrollamiento de las bobinas.
Sin embargo, en un transformador industrial es impráctico deducir la polaridad relativa a partir de la forma en que se han colocado los devanados. El solo hecho de desarmar el transformador conllevauna considerable inversión de tiempo y dinero; más aún, una vez desarmado, la inspección visual de las bobinas en busca de una dirección de arrollamiento representa una tarea tediosa y poco ingeniosa.
Los ensayos de polaridad descritos en las siguientes líneas vienen a solventar el problema de la identificación de las terminales con punto, que por convención son los terminales impares: H1, H3, X1,X3.
2.2.1 Método del golpe inductivo
Se intercala un voltímetro analógico entre los terminales del devanado de alta tensión (H1 – H2). Se conecta una fuente de tensión D.C. entre los devanados de baja tensión (X1 – X2), identificando claramente que el positivo de la fuente se conecta en el borne secundario derecho. Se da un impulso de tensión conectando y desconectando súbitamente la fuente...