Tema VI: Operacin en Paralelo y Comparacin Econmica de transformadores Universidad de San Francisco Xavier de Chuquisaca Carrera de ElectricidadFacultad Tcnica

1.O Condiciones Bsicas I Dos o mas transformadores monofsicos trabajan en paralelo cuando sus arrollamientos del primario estn conectados a una sola red, y los del secundario lo estn a otra, tambin nica.

1.O Condiciones Bsicas II Para fijar ideas supongase:

Transformador I: Potencia Nominal Sn,I= 100 kVATensin de Cortocircuito cc,I %Transformador II: Potencia Nominal Sn,II= 200 kVATensin de Cortocircuito cc,II %Asmismo, imaginese que se aplica al secundario una carga de 75 kVA, se considera que el trabajo en paralelo es satisfactoreio si las cargas de los transformadores son: Scarga,I= 25 kVA y Scarga,II= 50 kVA. En general, el trabajo en paraleo es correcto si las cargas se reparten en proporcin a las potencias nominales.

2.0 Conexin de transformadores en paralelo Si cc1= cc1 C1=C2 sino un transformador estar ms cargado que el otroSi cc1 cc1 el transfomador ms cargado sera el de < cc (el ms duro)En transformadores trifsicos es necesario que ambos tengan el mismo ndice horario para poder realizar la puesta en paralelo

3.0 Conexin de transformadores trifsicos en paralelo Si cc1 cc1 el transfomador ms cargado sera el de < cc (el ms duro)

4.0 Potencia de un transformador con tensin de cortocircuito unitaria Recordando que la tensin de cortocircuito porcentual es:cc% = (Ucc/U1n)*100

Rcc% = (URcc/U1n)*100 = [(Rcc*I1n)/U1n]*100

Xcc% = (UXcc/U1n)*100 = [(Xcc*I1n)/U1n]*100

Se define como potencia de un transformador con tensin de cortocircuito unitaria a S1%cc dada por:

S1%cc = Snominal/cc%

5.0 Potencia y Tensin de cortocircuito de transformadores en paralelo con iguales cc Analicemos el siguiente ejemplo:Se tienen 3 transformadores, TI, TII y TIII que se quieren conectar en paralelo, cuyas caractersticas son:TI Sn,I = 100 KVA cc,I = 4 %TIISn,II = 200 KVA cc,II = 4 %TIIISn,III = 300 KVA cc,III = 4 % Trabajaran correctamente en paralelo. Luego el grupo proporcionara 100+200+300=600 kVA de potencia.

La potencia del grupo a tensin de cortocircuito unitaria es :

SG,1%cc = SG/cc,G = Sn,I/ cc,I + Sn,II/ cc,II + Sn,III/ cc,III

600/cc,G = 100/ 4% + 200/ 4% + 300/ 4% de donde:cc,G = 4%

Luego, existira igualdad de calentamientos, la potencia del grupo Es la suma de las potencias de las unidades y la tensin de cortocircuito es igual a la de las unidades

6.0 Potencia y Tensin de cortocircuito de transformadores en paralelo con diferentes cc 1Analicemos el siguiente ejemplo:Se tienen 3 transformadores, TI, TII y TIII que se quieren conectar en paralelo, cuyas caractersticas son:TI Sn,I = 100 KVA cc,I = 4 %TIISn,II = 200 KVA cc,II = 5 %TIIISn,III = 300 KVA cc,III = 6 % La potencia del grupo a tensin de cortocircuito unitaria sera:

SG,1%cc =SG/cc,G = Sn,I/ cc,I + Sn,II/ cc,II + Sn,III/ cc,III= =100/4 +200/5 + 300/6 = 115 kVA (cc = 1%)

Asignanado al grupo la potencia de 600 kVA resulta:

cc,G = SG/ (Sn,I/ cc,I + Sn,II/ cc,II + Sn,III/ cc,III)

cc,G = SG/SG,1%cc= 600/115 = 5,22%

Esta claro que algun transformador trabajara sobrecargado, como vemos a continuacin:

6.0 Potencia y Tensin de cortocircuito de transformadores en paralelo con diferentes cc 2Las potencias de carga de los transformadores TI, TII y TIII son:

Scarga,I = (Sn,I/ cc,I)*cc,G = (100/4)*5,22 = 130,5 kVA sobrecargado = 30,5 kVA

Scarga,II = (Sn,II/ cc,II)*cc,G = (200/5)*5,22 = 208,5 kVA sobrecargado= 8,5 kVA

Scarga,III = (Sn,III/ cc,III)*cc,G = (300/6)*5,22 = 261 KVA desaprovechado = 39 kVA

La potencia del grupo = 600 kVA

6.0 Potencia y Tensin de cortocircuito de transformadores en paralelo con diferentes cc 3Para que el transformador con menor tensin de cortocircuito (el ms duro) no resulte sobrecargado, cada uno de los transformadores debe trabajar ha tensin de cortocircuito cc,I=4%

Scarga,I = (Sn,I/ cc,I)*cc,I = (100/4)*4 = 100 kVA

Scarga,II = (Sn,II/ cc,II)*cc,I = (200/5)*4 = 160 kVA

Scarga,III = (Sn,III/ cc,III)*cc,I = (300/6)*4 = 200 kVA

La potencia nominal del grupo S` n,I+II+II = 460 kVA

Este resultado se comprueba como sigue:

S` n,I+II+II = (600/5,22)*4 = 460 kVA

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