Conexiones de los transformadores trifásicos (página 2)

Partes: 1, 2

Mas adelante explicaremos la conexión en paralelo
donde es muy importante conocer los desfasamientos, ya que deben
tener el mismo para evitar que se produzcan corrientes de
circulación entre los transformadores.

Para manejo de fórmulas, tenemos:

Vfp= voltaje de fase al primario

Vfs= voltaje de fase al secundario

Vlp= voltaje de línea al primario

Vls= voltaje de línea al secundario

Conexión estrella-estrella Yy0

Monografias.com

VFP / VFS = a

VLP / VLS = ( Monografias.com * VFP) / (* VFS) = a

Aplicaciones:

Los transformadores conectados de estrella-estrella
encuentran su mayor aplicación como unidades de
núcleo trifásico para suministrar una potencia
relativamente pequeña. En la práctica, es
generalmente difícil conseguir que una carga de iluminación por distribución trifásica de cuatro
hilos resulte siempre equilibrada y, por esta razón esta
conexión no es apropiada para tales cargas. Para la
distribución de fuerza; esta
conexión es completamente apropiada desde el punto de
vista de su funcionamiento, con tal que se empleen
transformadores de núcleo trifásico, pues los
transformadores tipo de concha y monofásicos en
tándem a menudo producen perturbaciones debidas a los
armónicos.

Conexion estrella-estrella Yy6

Monografias.com

VFP / VFS = a

VLP / VLS = ( Monografias.com * VFP) / (* VFS) = a

Aplicaciones:

La conexión delta-delta de transformadores
monofásicos se usa generalmente en sistemas cuyos
voltajes no son muy elevados especialmente en aquellos en que se
debe mantener la continuidad de unos sistemas. Esta
conexión se emplea tanto para elevar la tensión
como para reducirla.

Conexion triángulo-triángulo
Dd0

VFP / VFS = a

VLP = VFP

VLS = VFS

VLP / VLS = VFP / VFS = a

Conexión estrella-triángulo
Yd11

VFP / VFS = a

VLP / VLS = (* VFP) / VFS

VLP / VLS = (* a)

Conexión triángulo-estrella
Dy11

VFP / VFS = a

VLP / VLS = VFP / ( * VFS)

VLP / VLS = a / Monografias.com

Conexión estrella-zigzag Yz11

VFP / VFS = m

VLP / VLS = VFP / (VFS/2)

VLP / VLS = 2 m / Monografias.com

Tabla de conexiones

Rendimiento:

Acoplamiento de transformadores en paralelo.

Para acoplar dos transformadores en
paralelo necesitamos:

Que sus voltajes, tanto primario como
secundario, sean iguales, aceptando una variación de
0.5 %
Que sus impedancias a plena carga sean
las mismas aceptándose un 7.5% de
diferencia.
Que sus conexiones pertenezcan al mismo
grupo o a grupos adaptables como hemos revisado y estudiado
anteriormente

Tipos de
núcleos

Existen especialmente dos formas de núcleo que se
utilizan en los transformadores trifásicos cuando
utilizamos un único núcleo.

Tipo Núcleo:

El tipo núcleo tiene tres columnas ubicadas
paralelamente, unidas en sus partes inferior y superior por medio
de láminas de metal dispuestas de forma
horizontal.

Cada columna posee el devanado primario y secundario de
la fase que le corresponde. Se encuentra un desequilibrio debido
a que cada una de las fases tiene corrientes magnetizantes
distintas, estas corrientes magnetizantes distintas se debidas a
que el ancho de las columnas del transformador no son iguales,
por lo menos la columna del centro es mas delgada que las
columnas laterales.

Transformador trifásico tipo
núcleo

Transformador tipo acorazado

Tipo Acorazado. Este tipo de núcleo, a
comparación con el núcleo tipo columna tiene la
ventaja con respecto al llamado tipo columna, de reducir la
dispersión magnética, su uso es más
común en los transformadores monofásicos. En el
núcleo acorazado, los devanados se localizan sobre la
columna central.

Dado que las tenciones en el transformador tipo
acorazado presentan menos distorsiones en las salidas de las
fases este trasformador es mejor que el trasformador tipo
núcleo.

La diferencia entre estos es que en el de tipo acorazado
las tensiones están menos distorsionadas en las salidas de
las fases. Lo cual hace mejor este tipo de
transformador.

Forma de los
devanados

Estas formas dependen mucho del nivel de voltaje al cual
van a trabajar los transformadores, clasificándose en alta
tensión y baja tensión, la razón principal
por la que se clasifica a los devanados de esta manera es por que
los criterios que se toman en cuenta al momento del diseño
de los devanados en baja tensión son diferentes a los
usados en el diseño de los devanados de alta
tensión.

Devanados en baja
tensión.

Generalmente los devanados que trabajan en baja
tensión están constituidos de dos o tres capas
sobrepuestas de espiras, estas espiras están aisladas
entre si por papel o mas generalmente se usan cables esmaltados.
Al usar cables esmaltados es muy importante tomar en
consideración el desgaste de los mismos, ya que si se
llega a raspar el esmalte, habría continuidad entre las
capas, provocando así una falla en el
transformador.

Devanados en alta
tensión.

Los transformadores de alta tensión son usados
principalmente en líneas de distribución en el cual
ingresa 22000V al primario y se obtiene 220V al secundario, se
aquí en donde se aplica la gran diferencia de los
devanados en alta y baja tensión, la diferencia de
potencial en este caso es muy elevado, por la cual tiene otro
tratamiento y los criterios de diseño son diferentes a los
usados en los transformadores de baja tensión.

Los devanados de alta tensión, tienen muchas
más espiras que los devanados de baja tensión.
Estos devanados se pueden encontrar comúnmente constituido
de dos maneras: la primera se conoce como tipo bobina y
está formado de varias capas de cable, estas bobinas
tienen forma discoidal y se conectan en serie para obtener el
total de espiras de una fase; la segunda forma de construcción es la de capas, que es una
sola bobina con varias capas, la longitud de esta bobina es
equivalente a las varias bobinas discoidales necesarias para
conformar el devanado equivalente, por lo general, el
número de espiras por capa en este tipo de devanado; es
superior al constituido de varias bobinas discoidales.

Disposición de los
devanados.

En el transformador los devanados deben estar colocados
de manera que se encuentren bien aislados y que eviten en todo lo
posible la dispersión del flujo. Esto se logra de mejor
manera cuando existe una buena separación entre las
espiras de la bobina y colocando al primario lo más cerca
posible del secundario. Para alcanzar estos requerimientos
tenemos estos tres tipos de disposición de
devanados:

Concentrico simple

El devanado concéntrico simple, donde cada uno de
los devanados está distribuido a lo largo de toda la
columna del núcleo, el devanado de tensión
más baja se encuentra en al parte interna, más
cerca del núcleo y aislado de este, mientras que el de
tensión más elevada, sobrepuesto a este pero
debidamente aislados.

Tipo alternado

En el devanado tipo alternado, los dos devanados
están subdivididos cada uno en cierto número de
bobinas que están dispuestas en las columnas en forma
alternada.

Concentrico doble

El devanado concéntrico doble, se consigue cuando
el devanado de menor tensión se divide en dos mitades
dispuestas respectivamente al interior y al exterior uno de otro.
Esta configuración de devanado tiene la ventaja de que el
valor de la
reactancia de dispersión es la mitad del valor de la
reactancia de dispersión que produce el concéntrico
simple, mientras que el tipo alternado, en cambio,
permite variar tales reactancias, repartiendo en forma distinta
las posiciones de las bobinas de los dos devanados.

Para los esfuerzos mecánicos son mejor las
disposiciones de tipo alternado, pues permite que el
transformador soporte mejor los esfuerzos
mecánicos.

Las consideraciones que se deben toma en cuenta desde el
punto de vista de diseño, para la disposición de
los devanados, son aquellos referentes al enfriamiento, el
aislamiento, la reactancia de dispersión y a los esfuerzos
mecánicos.

Conclusiones

Al termino de ésta investigación
observamos que los transformadores son maquinas
indispensables en nuestras vidas, que principalmente ayudan a
la distribución eléctrica hacia hogares,
oficinas y negocios. Bajando los niveles de tensión
hacia nuestros hogares. Al mencionar esto tenemos que tener
mucho cuidado con las conexiones que están antes de
ingresar a nuestro hogares, ya que estos transformadores
transforman, valga la redundancia, grandes tensiones en
tensiones aplicables para nuestros hogares.
Existen muchos tipos de conexiones, las cuales en
realidad no estábamos al tanto e ignorábamos
completamente. Estas conexiones tiene su razón de ser
ya que tratan de aprovechar de mejor manera las cuatro
principales conexiones que se tienen ya nombradas al inicio
de esta investigación.