Transformadores

Introducción

En este laboratorio entenderemos el funcionamiento de un transformador trifásico, principalmente la regulación del voltaje de entrada así como de salida principalmente el las diferentes conexiones trifásicas existentes, las cuales son: ye –ye (Y - Y), ye – delta (Y - Δ), delta – ye (Δ - Y) y delta – delta (Δ – Δ). Conoceremos la diferencia de cada conexión, usos y que efectotienen las conexiones en los voltajes inducidos. Casi todos los sistemas principales de generación y distribución de potencia en el mundo de hoy son trifásicos de ca. Ya que los sistemas trifásicos tienen una función tan importante en la vida moderna es necesario entender como se utilizan los transformadores en ellos.

Objetivos

* Conocer las diferentes conexiones trifásicas existentes y susrespectivos circuitos.
* Analizar el como sucede el cambio de voltaje de entrada y de salido en los diferentes transformadores trifásico.
* Entender el funcionamiento de los transformadores en conexión Y – Y, Y – Δ, Δ – Y y Δ – Δ, así como sus características principales.

Marco Teórico

Conexiones de un transformador trifásico
Un transformador trifásico consta de trestransformadores, ya sea separados o combinados sobre un solo núcleo. Los primarios y secundarios de cualquier transformador trifásico se pueden conectar independientemente en Y o en Δ. Esto nos da un total de cuatro conexiones posibles para el banco de un transformador trifásico.
Y - Y - Y- delta (Y- Δ) - Delta – Y (Δ-Y) - Delta –delta (Δ- Δ)

Conexión Y-Y
Esta conexión se usa cuando serequiere alimentar grandes cargas monofásicas en forma simultánea, con cargas trifásicas. También se usa sólo si el neutro del primario se puede conectar sólidamente al neutro de la fuente de alimentación ya sea con un neutro común o a través de tierra. Cuando los neutros de ambos lados del banco de transformadores no se unen, el voltaje de línea a neutro tiende a distorsionarse (no es senoidal),En este caso se puede colocar un protector electroestático entre el primer y segundo ramal para poder filtrar ruidos de alta frecuencia.

Las corrientes en los devanados en estrella son iguales a las corrientes en la línea. Si las tensiones entre línea y neutro están equilibradas y son sinuosidades, el valor eficaz de las tensiones respecto al neutro es igual al producto de 1/3 por el valoreficaz de las tensiones entre línea y línea y existe un desfase de 30º entre las tensiones de línea a línea y de línea a neutro más próxima. Las tensiones entre línea y línea de los primarios y secundarios correspondientes en un banco estrella-estrella, están casi en concordancia de fase. Por tanto, la conexión en estrella será particularmente adecuada para devanados de alta tensión, en los que elaislamiento es el problema principal, ya que para una tensión de línea determinada las tensiones de fase de la estrella sólo serían iguales al producto 1/ "3 por las tensiones en el triángulo.
VΦP = VLP/√3 - VLS = √3 VΦS - VLP/ VLS = √3 VΦP /√3 VΦS

Si se aplica un grupo trifásico de voltajes a un trasformador estrella – estrella, los voltajes en cualquier fase estaránseparados por 120 grados de los voltajes en cualquier otra fase. Sin embargo, los componentes de la tercera armónica de cada una de las tres fases estarán en fase entre sí, debido a que hay tres ciclos en la tercera armónica para cada ciclo de la frecuencia fundamental

Diagrama de conexión

Ventajas
* En este tipo de conexión cabe la posibilidad de sacar un neutro que permite obtener dostensiones

Desventajas
* Si las cargas del circuito del transformador no están equilibradas, entonces los voltajes en las fases del transformador pueden llegar a desequilibrarse severamente.
* Los voltajes de terceras armónicas pueden ser grandes.

Aplicación
* La conexión delta-estrella, de las más empleadas, se utiliza en los sistemas de potencia para elevar voltajes de generación o...