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IE-0416 Laboratorio de Máquinas Eléctricas Guía de Laboratorio Práctica #8: Conexión de transformadores trifásicos: II Parte
Conexión de transformadores trifásicos.
II Parte
Las conexiones de los transformadores o bancos de transformadores trifásicos están
normalizadas, en la práctica, mediante grupos de conexión. Dicho grupo de conexión
caracteriza las conexiones tanto de los devanados primarios como los devanados
secundarios. Así mismo, permite conocer el desfase en tensiones y corrientes de los
devanados primarios y secundarios. Para esto se utilizan los índices horarios que
multiplicados por 30º da como resultado el desfase en retraso de las tensiones secundarias
respecto a las tensiones del primario.
La tabla #1 muestra los grupos de conexiones más utilizados, sin embargo existen otros
grupos de conexiones con diferentes índices horarios de los presentados en la tabla.
Tabla #1: Conexiones tìpicas de transformadores trifásicos
Desfase Indice GRUPO
0 0Dd0Yy0Dz0
150º 5Dy5Yd5Yz5
180º 6Dd6Yy6Dz6
330º 11Dy11Yd11Yz11
Aparte de las diferencias en desfase de las conexiones, se han visto algunas características
de las conexiones utilizadas.
Escuela de Ingeniería Eléctrica. UCR Departamento de Sistemas de Potencia
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Conexión Estrella – Estrella
Es una conexión muy utilizada en transformación de baja potencia.
Esta conexión permite sacar un neutro directamente, el cual se emplea en redes de
baja tensión.
Cuando el desequilibrio de cargas excede el 10%, es preferible utilizar la conexión
en zig-zag.
Presencias de tensiones armónicas de tercer orden.
En el caso de conexión del neutro, se encargan de llevar las corrientes armónicas de
tercer orden, además lleva la corriente de desbalance entre fases.
Conexión Delta – Estrella
No hay problemas de terceros armónicos porque las corrientes se quedan circulando
en la delta, sin afectar el secundario del transformador.
En este grupo de conexión es posible obtener 4 diferentes índices dependiendo de las
salidas de devanados utilizadas para las conexiones.
Conexión Delta – Estrella
Es la conexión más utilizada en las subestaciones elevadoras.
En este grupo de conexión es posible obtener 4 diferentes índices dependiendo de las
salidas de devanados utilizadas para las conexiones.
En la delta circulan terceras armónicas, como consecuencia las tensiones secundarias
no se ven afectadas por este efecto.
Conexiónes con secundario en Zig-zag
Utilizada en sistemas de baja tensión cuando las cargas son muy desbalanceadas.
Pueden conectarse cargas hexafásicas.
Posibilidad de conexión a diferentes tensiones en secundario.
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Conexiones especiales
Es posible obtener una conexión trifásica a partir de dos transformadores monofásicos, sin
embargo se pierde un porcentaje de la capacidad total que daría un banco trifásico. La conexión de
dos transformadores puede deberse a la interrupción de uno de los transformadores o simplemente
por planeamiento y proyección de cargas.
Conexión V o delta abierta
Supóngase un banco a partir de tres transformadores monofásicos, ahora si se retira uno de
los transformadores, las cargas conectadas al sistema seguirán funcionando, sin embargo se reduce
la capacidad de transformación por la ausencia de uno de los transformadores. Inicialmente la
potencia trifásica suministrada por un transformador en delta es y la potencia que
entrega un banco en V será , esto quiere decir que si se relaciona la potencia
que da el banco e V-V respecto a la potencia trifásica que da el banco en es:
(1)
Ahora bien, la potencia que entrega un transformador en conexión V respecto a la potencia
trifásica total está dado por (2):
(2)
Esto quiere decir que cada transformador conectado en delta abierta lleva el 57.7% de la potencia
trifásica y no el 50% como se tendería a pensar.
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Procedimiento:
Diseñe un banco de transformadores en conexión y5, verifique su
polaridad con el fasímetro, la carga en el secundario del transformador será una
resistencia de 300 ohms.
Diseñe un banco de transformadores en conexión Y 11, verifique su
polaridad con el fasímetro, la carga en el secundario del transformador será una
resistencia de 300 ohms.
Diseñe un banco de transformadores en conexión Z6, verifique su
polaridad con el fasímetro, la carga en el secundario del transformador será una
resistencia de 300 ohms.
Diseñe un banco de transformadores en conexión YZ11, verifique su
polaridad con el fasímetro, la carga en el secundario del transformador será una
resistencia de 300 ohms.
Utilice dos transformadores para suplir una carga trifásica en delta, mediante
la conexión delta abierta – delta abierta. Mida las tensiones en la carga a partir de esta
conexión y el desfase de las mismas.
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Equipo:
Fuente de alimentación
Cables de Conexión
Transformador trifásico
Módulo de Adquisición de Datos (voltAC, ampAC y watt 3Ø)
Fasímetro .
Referencias
[1] Enciclopedia CEAC de Electricidad; Transformadores y Convertidores,
Ediciones CEAC S.A., Barcelona, España 1977, págs. 87-153.
[2] Kosow, Irving. Máquinas eléctricas y transformadores . Editorial Reverté.
1972.
[3] Garik, Máquinas de Corriente alterna Editorial Continental. 1987.
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