"Fácil Comprensión De Conexiones En Transformadores Trifásicos"
Las transformaciones de voltaje trifásicas se pueden lograr mediante el uso de transformadores trifásicos, que son dispositivos únicos con todos los devanados construidos en un solo núcleo de hierro. También se pueden lograr mediante el uso de tres transformadores monofásicos que están conectados externamente para formar un banco trifásico.
Conexiónes en transformadores trifásicos
Si bien los dispositivos trifásicos suelen ser la opción más rentable, la opción monofásica brinda más versatilidad y puede resultar atractiva desde el punto de vista de la confiabilidad y el mantenimiento. Si se necesitan varios transformadores idénticos en una ubicación, la opción monofásica puede incluir la compra de una unidad de repuesto para reducir el tiempo de interrupción en caso de falla.
Esta práctica a menudo se observa con bancos de autotransformadores críticos y transformadores elevadores de generador porque la pérdida del transformador durante un período prolongado tiene impactos muy significativos.
Al conectar transformadores monofásicos para formar un banco trifásico, se deben observar cuidadosamente las polaridades de los devanados. La polaridad se indica mediante una convención de puntos. La corriente que fluye hacia un punto en el devanado primario inducirá una corriente que sale del punto en el devanado secundario correspondiente.
Dependiendo de cómo estén conectados los devanados a los bujes, las polaridades pueden ser aditivas o sustractivas.
Las dos configuraciones de devanado trifásico más comúnmente utilizadas son delta y estrella, nombradas por la letra griega e inglesa a la que se asemeja cada una. En una configuración delta, los tres devanados están conectados de extremo a extremo para formar un camino cerrado. Una fase está conectada a cada esquina del delta.
Aunque los devanados delta a menudo se operan sin conexión a tierra, un tramo del delta puede conectarse en el centro y conectarse a tierra, o una esquina del delta puede conectarse a tierra. En una configuración de estrella, un extremo de cada uno de los tres devanados está conectado para formar un neutro. Una fase está conectada al otro extremo de los tres devanados. El neutro suele estar conectado a tierra.
Los siguientes párrafos describen transformadores trifásicos que utilizan las conexiones delta y estrella.
1.- Delta - Delta
Los transformadores delta-delta, como se muestra en la Figura siguiente, a menudo se utilizan para suministrar cargas que son principalmente trifásicas pero que pueden tener un pequeño componente monofásico.
Conexión delta - delta en transformadores trifásicos
La carga trifásica es típicamente la carga del motor, mientras que el componente monofásico es a menudo iluminación y energía de bajo voltaje. La carga monofásica se puede alimentar conectando a tierra una toma central en una de las patas del secundario delta, luego conectando la carga monofásica entre una de las fases en la pata conectada a tierra y este neutro conectado a tierra.
A medida que la carga en un transformador delta-delta se desequilibra, pueden circular altas corrientes en los devanados delta, lo que conduce a un desequilibrio de voltaje. La carga equilibrada requiere la selección de tres transformadores con relaciones de voltaje iguales e impedancias idénticas.
Además, la cantidad de carga monofásica debe mantenerse baja porque el transformador con toma central debe suministrar la mayor parte de la carga monofásica. A medida que aumenta la carga monofásica, el transformador con toma central aumentará su carga más que los otros dos transformadores y eventualmente se sobrecargará.
2.- Estrella - Estrella
Los transformadores estrella-estrella, como se muestra en la Figura siguiente, pueden servir tanto para cargas trifásicas como monofásicas. La carga monofásica debe distribuirse lo más uniformemente posible entre cada una de las tres fases y el neutro.
Conexión estrella - estrella en transformadores trifásicos
Un problema inherente a los transformadores estrella-estrella es la propagación de corrientes y tensiones de tercer armónico . Estos armónicos pueden causar interferencias en circuitos de comunicación cercanos , así como otros problemas variados de calidad de la energía.
Otro problema es que existe la posibilidad de que se produzca una resonancia entre la capacitancia en derivación de los circuitos conectados al transformador y la susceptancia magnetizante del transformador, especialmente si los circuitos incluyen cable aislado. Debido a estos problemas, los transformadores estrella-estrella deben especificarse e implementarse con cuidado.
Agregar un tercer devanado (terciario) conectado en delta alivia muchas de las preocupaciones mencionadas.
3.- Delta - Estrella
La conexión delta-estrella es la conexión de transformador trifásico más utilizada . El secundario conectado en estrella permite que la carga monofásica se distribuya entre las tres fases a neutro en lugar de colocarse en un solo devanado como con un secundario delta de cuatro cables.
Esto ayuda a mantener equilibrada la carga de fase en el transformador y es especialmente importante cuando la cantidad de carga monofásica se vuelve grande . El punto neutro estable también proporciona una buena ubicación a tierra para permitir una amortiguación crítica del sistema para evitar oscilaciones de voltaje.
Si uno de los transformadores monofásicos del banco delta-estrella falla, todo el banco deja de funcionar.
Además, dado que el transformador delta-estrella introduce un cambio de fase de 30° de primario a secundario, como se puede ver en los símbolos de fase en la Figura siguiente, no puede ser paralelo con los transformadores delta-delta y estrella-estrella que no producen cambio de fase.
Conexión delta - estrella en transformadores trifásicos
3.- Estrella - Delta
El transformador estrella-delta que se muestra en la Figura siguiente se usa a veces para proporcionar un neutro en un sistema de tres cables, pero también puede servir carga desde su secundario.
Conexión estrella - delta en transformadores trifásicos
Los devanados en estrella primarios suelen estar conectados a tierra. Si el secundario es un delta de cuatro cables, el cuarto cable que se origina en una toma central en una de las patas del delta está conectado a tierra.