trasformadores
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trasformadores monofasicos y trifasicosTRANSCRIPT
Tema IV: TransformadoresTema IV: TransformadoresTema IV: TransformadoresTema IV: Transformadores
Pontificia Universidad Pontificia Universidad Católica de ValparaísoCatólica de Valparaíso Pontificia Universidad Pontificia Universidad Católica de ValparaísoCatólica de Valparaíso
Facultad de IngenieríaFacultad de IngenieríaEscuela de Ingeniería EléctricaEscuela de Ingeniería Eléctrica
Facultad de IngenieríaFacultad de IngenieríaEscuela de Ingeniería EléctricaEscuela de Ingeniería Eléctrica
4.1 Generalidades4.1 Generalidades4.1 Generalidades4.1 GeneralidadesTransformadoTransformadorrelementalelemental
TransformadoTransformadorrelementalelemental Se utilizan en redes eléctricas Se utilizan en redes eléctricas
para convertir un sistema para convertir un sistema de de tensionestensiones (mono - trifásico) en (mono - trifásico) en
otro de igual frecuencia y otro de igual frecuencia y >> o o
<< tensión. tensión.
La conversión se realiza prácticamente sin pérdidas.
Potentrada Potsalida
Las intensidades son Las intensidades son inversamente proporcionales a inversamente proporcionales a
las tensiones en cada lado.las tensiones en cada lado.
Transformador Transformador elevadorelevador: : VV22>V>V11, , II22<I<I11
Transformador Transformador reductorreductor: : VV22<V<V11, , II22>I>I11
Los valores nominales que definen a un transformador son: Los valores nominales que definen a un transformador son: PotPotenciaencia aparente (S), Tensión (U), I (corriente) y frecuencia (f). aparente (S), Tensión (U), I (corriente) y frecuencia (f).
SecundariSecundariooSecundariSecundarioo
V2
V2
V1
V1
I1I1 I2I2
Núcleo de chapa magnética aisladaNúcleo de chapa
magnética aislada
PrimarioPrimario
Flujo magnéticoFlujo magnéticoFlujo magnéticoFlujo magnético
4.2 Aspectos constructivos: 4.2 Aspectos constructivos: circuito magnético circuito magnético
4.2 Aspectos constructivos: 4.2 Aspectos constructivos: circuito magnético circuito magnético
El Si incrementa la resistividad del material y reduce las
corrientes parásitas.
En la construcción del núcleo se utilizan chapas de acero
aleadas con Silicio de muy bajo espesor (0,3 mm.) aprox.
La chapa se aísla mediante un tratamiento químico (Carlite) y se obtiene La chapa se aísla mediante un tratamiento químico (Carlite) y se obtiene por LAMINACIÓN EN FRÍO: aumenta la permeabilidad. Mediante este por LAMINACIÓN EN FRÍO: aumenta la permeabilidad. Mediante este
procedimiento se obtienen factores de relleno del 95-98%procedimiento se obtienen factores de relleno del 95-98%
El núcleo puedeEl núcleo puedetener sección tener sección cuadrada. Pero cuadrada. Pero es más frecuente es más frecuente aproximarlo a la aproximarlo a la circular.circular.
El núcleo puedeEl núcleo puedetener sección tener sección cuadrada. Pero cuadrada. Pero es más frecuente es más frecuente aproximarlo a la aproximarlo a la circular.circular.
Montaje chapas Montaje chapas núcleonúcleo
Montaje chapas Montaje chapas núcleonúcleo
11
22
3344
55Corte a Corte a
90º90ºCorte a Corte a
90º90ºCorte a Corte a
45º45ºCorte a Corte a
45º45º
V2
V2
V1
V1
I1I1 I2I2
4.2 Aspectos constructivos: 4.2 Aspectos constructivos: devanados y aislamiento Adevanados y aislamiento A
4.2 Aspectos constructivos: 4.2 Aspectos constructivos: devanados y aislamiento Adevanados y aislamiento A600-5000 V
4,5 - 60 kV
> 60 kV
Diferentes formas Diferentes formas constructivas de constructivas de devanados según devanados según tensión y potenciatensión y potencia
Los conductores de los devanados están aislados entre sí:
En transformadores de baja potencia y tensión se utilizan hilos esmaltados. En máquinas grandes se
emplean pletinas rectangulares encintadas con papel impregnado en aceite.
El aislamiento entre devanados se realiza dejando espacios de aire o de aceite entre ellos.
La forma de los devanados es normalmente circular.
El núcleo está siempre conectado a tierra. Para evitar elevados gradientes de potencial, el
devanado de baja tensión se dispone el más cercano al núcleo.
4.2 Aspectos constructivos: 4.2 Aspectos constructivos: devanados y aislamiento Bdevanados y aislamiento B4.2 Aspectos constructivos: 4.2 Aspectos constructivos: devanados y aislamiento Bdevanados y aislamiento B
Estructura devanados: trafo monofásico
Estructura devanados: trafo monofásico
Núcleo con 2 columnasNúcleo con 2 columnas
Núcleo con 3 columnas
Núcleo con 3 columnas
SecundariSecundariooSecundariSecundarioo
PrimarioPrimario
SecundarioSecundarioSecundarioSecundario
PrimarioPrimarioPrimarioPrimario
AislantAislanteeAislantAislantee
Concéntrico
Concéntrico
PrimarioPrimarioPrimarioPrimario
AislantAislanteeAislantAislantee
SecundarioSecundario
PrimarioPrimario
AislantAislanteeAislantAislantee Alternad
oAlternad
o
SecundarioSecundario
4.2 Aspectos constructivos: 4.2 Aspectos constructivos: devanados y aislamiento Cdevanados y aislamiento C4.2 Aspectos constructivos: 4.2 Aspectos constructivos: devanados y aislamiento Cdevanados y aislamiento C
Fabricación núcleo: Fabricación núcleo: chapas magnéticaschapas magnéticasFabricación núcleo: Fabricación núcleo: chapas magnéticaschapas magnéticas
Conformado conductores
devanados
Conformado conductores
devanados
Catálogos comercialesCatálogos comerciales
Catálogos comercialesCatálogos comerciales
4.2 Aspectos constructivos: 4.2 Aspectos constructivos: RefrigeraciónRefrigeración4.2 Aspectos constructivos: 4.2 Aspectos constructivos: RefrigeraciónRefrigeración
11 Núcleo Núcleo
1’1’ Prensaculatas Prensaculatas
22 Devanados Devanados
33 Cuba Cuba
44 Aletas refrigeraciónAletas refrigeración
55 Aceite Aceite
66 Depósito expansión Depósito expansión
77 Aisladores (BT y AT) Aisladores (BT y AT)
88 Junta Junta
99 Conexiones Conexiones
1010 Nivel aceite Nivel aceite
11 - 1211 - 12 Termómetro Termómetro
13 - 1413 - 14 Grifo de Grifo de vaciadovaciado
1515 Cambio tensión Cambio tensión
1616 Relé Buchholz Relé Buchholz
1717 Cáncamos Cáncamos transportetransporte
1818 Desecador aire Desecador aire
1919 Tapón llenado Tapón llenado
2020 Puesta a tierra Puesta a tierra
Transformadores de potencia medida... E. Ras OlivaTransformadores de potencia medida... E. Ras Oliva
4.2 Aspectos constructivos: 4.2 Aspectos constructivos: trafos trifásicos Atrafos trifásicos A
4.2 Aspectos constructivos: 4.2 Aspectos constructivos: trafos trifásicos Atrafos trifásicos A
TransformadorTransformadores en baño de es en baño de
aceiteaceite
Catálogos comercialesCatálogos comerciales
4.2 Aspectos constructivos: 4.2 Aspectos constructivos: trafos trifásicos Btrafos trifásicos B
4.2 Aspectos constructivos: 4.2 Aspectos constructivos: trafos trifásicos Btrafos trifásicos B
TransformadTransformador secoor seco
OFAFOFAF
Catálogos comercialesCatálogos comerciales
4.2 Aspectos constructivos: 4.2 Aspectos constructivos: trafos trifásicos Ctrafos trifásicos C
4.2 Aspectos constructivos: 4.2 Aspectos constructivos: trafos trifásicos Ctrafos trifásicos C
5000 kVA5000 kVABaño de Baño de aceiteaceite
5000 kVA5000 kVABaño de Baño de aceiteaceite
2500 kVA2500 kVABaño de aceiteBaño de aceite2500 kVA2500 kVABaño de aceiteBaño de aceite
1250 kVA1250 kVABaño de aceiteBaño de aceite1250 kVA1250 kVABaño de aceiteBaño de aceite
10 MVA10 MVASellado con NSellado con N22
10 MVA10 MVASellado con NSellado con N22
10 MVA10 MVASellado con NSellado con N22
10 MVA10 MVASellado con NSellado con N22
Catálogos comercialesCatálogos comerciales
4.2 Aspectos constructivos: 4.2 Aspectos constructivos: trafos trifásicos Dtrafos trifásicos D
4.2 Aspectos constructivos: 4.2 Aspectos constructivos: trafos trifásicos Dtrafos trifásicos D
Secciones de Secciones de transfomadores en aceite transfomadores en aceite
y secosy secosEn aceiteEn aceite
SecoSeco Catálogos comercialesCatálogos comerciales
Catálogos comercialesCatálogos comerciales
4.3 Principio de 4.3 Principio de funcionamiento (vacío)funcionamiento (vacío)
4.3 Principio de 4.3 Principio de funcionamiento (vacío)funcionamiento (vacío)
tSen)t( m tSen)t( m
tCosNtCosU)t(U mm 11 tCosNtCosU)t(U mm 11
mm fNU 21 mm fNU 21mmefef Nf,NfEU 1111 44422
1mmefef Nf,NfEU 1111 4442
2
1
dt)t(d
N)t(e
22 dt)t(d
N)t(e
22
)vacío(
ef
ef
eft U
UNN
E
Er
2
1
2
1
2
1 )vacío(
ef
ef
eft U
UNN
E
Er
2
1
2
1
2
1
011 )t(e)t(U 011 )t(e)t(ULTK primario:
dt)t(d
N)t(e)t(U
111 dt)t(d
N)t(e)t(U
111
Ley de Lenz:
El flujo essenoidal
Tensiónmáxima
Tensión
eficaz
FemFemeficazeficaz
Repitiendo el Repitiendo el proceso para el proceso para el secundariosecundario
mef BSNf,E 11 444 mef BSNf,E 11 444
mef BSNf,E 22 444 mef BSNf,E 22 444
La tensión aplicada La tensión aplicada determina el flujo determina el flujo
máximo de la máximo de la máquinamáquina
U2(t)U2(t)U1(t)U1(t)
I0(t)I0(t) I2(t)=0I2(t)=0
e1(t)e1(t) e2(t)e2(t)
(t) (t)TransformadTransformadororen vacíoen vacío
R R devanados=0devanados=0R R devanados=0devanados=0
4.3 Principio de funcionamiento: 4.3 Principio de funcionamiento: relación entre corrientesrelación entre corrientes
4.3 Principio de funcionamiento: 4.3 Principio de funcionamiento: relación entre corrientesrelación entre corrientes
U2(t)U2(t)U1(t)U1(t)
I1(t)I1(t) I2(t)I2(t)
(t) (t)
P2P2P1P1 P=0P=0
Considerando que lConsiderando que la a conversión se realiza conversión se realiza
prácticamente sin prácticamente sin pérdidaspérdidas::
PotPotentrada entrada Pot Potsalidasalida
PP1 1 P P22: U: U11*I*I11=U=U22*I*I22PP1 1 P P22: U: U11*I*I11=U=U22*I*I22
Considerando que lConsiderando que la a tensión del tensión del
secundario en carga secundario en carga es la misma que en es la misma que en
vacío:vacío:UU2vacío 2vacío UU2carga2carga
1
2
2
1t I
IUU
r 1
2
2
1t I
IUU
r t2
1
r1
II
t2
1
r1
II
Las Las relaciones de relaciones de tensiones y tensiones y corrientes corrientes
son son INVERSAS.INVERSAS.El transformador no modifica la potencia que se El transformador no modifica la potencia que se
transfiere, tan solo altera la relación entre transfiere, tan solo altera la relación entre tensiones y corrientes.tensiones y corrientes.
Material delnúcleo magnético
H – i0
B -
Zona de saturación
Zonalineal
t
, U1, i0
U1
Material delnúcleo magnético
H – i0
B -
Zona de saturación
Zonalineal
t
, U1, i0
U1
dt)t(d
N)t(e)t(U
111 dt)t(d
N)t(e)t(U
111
SB SB
lHiN lHiN
CON EL FLUJO Y LA CON EL FLUJO Y LA CURVA BH SE PUEDE CURVA BH SE PUEDE
OBTENER LA OBTENER LA CORRIENTECORRIENTE
CON EL FLUJO Y LA CON EL FLUJO Y LA CURVA BH SE PUEDE CURVA BH SE PUEDE
OBTENER LA OBTENER LA CORRIENTECORRIENTE
4.4 Corriente de vacío A4.4 Corriente de vacío A4.4 Corriente de vacío A4.4 Corriente de vacío A
11111’1’1’1’CORRIENTCORRIENT
E DE E DE
VACÍO VACÍO ii00
CORRIENTCORRIENTE DE E DE
VACÍO VACÍO ii00
1’’1’’1’’1’’
2’=3’2’=3’2’=3’2’=3’ 2222 3333
2’’2’’2’’2’’ 3’’3’’3’’3’’
NONO se considera se considera el ciclo de el ciclo de histéresishistéresis
NONO se considera se considera el ciclo de el ciclo de histéresishistéresis
DEBIDO A LA SATURACIÓN DEBIDO A LA SATURACIÓN DEL MATERIAL LA DEL MATERIAL LA
CORRIENTE QUE ABSORBE CORRIENTE QUE ABSORBE EL TRANSFORMADOR EN EL TRANSFORMADOR EN
VACÍO VACÍO NO ES SENOIDALNO ES SENOIDAL
DEBIDO A LA SATURACIÓN DEBIDO A LA SATURACIÓN DEL MATERIAL LA DEL MATERIAL LA
CORRIENTE QUE ABSORBE CORRIENTE QUE ABSORBE EL TRANSFORMADOR EN EL TRANSFORMADOR EN
VACÍO VACÍO NO ES SENOIDALNO ES SENOIDAL
Material delnúcleo magnético
H – i0
B -
Ciclo dehistéresis
t
, U1, i0
U1
Material delnúcleo magnético
H – i0
B -
Ciclo dehistéresis
t
, U1, i0
U1
4.4 Corriente de vacío B4.4 Corriente de vacío B4.4 Corriente de vacío B4.4 Corriente de vacío B
SÍSÍ se considera se considera el ciclo de el ciclo de histéresishistéresis
SÍSÍ se considera se considera el ciclo de el ciclo de histéresishistéresis
11111’1’1’1’CORRIENTE CORRIENTE
DE VACÍO DE VACÍO
II00
CORRIENTE CORRIENTE DE VACÍO DE VACÍO
II00
1’’1’’1’’1’’
2’2’2’2’ 2222
3333
2’’2’’2’’2’’
3’3’3’3’
3’’3’’3’’3’’
El valor máximo se El valor máximo se mantiene pero la mantiene pero la corriente se desplaza corriente se desplaza hacia el origen.hacia el origen.
El valor máximo se El valor máximo se mantiene pero la mantiene pero la corriente se desplaza corriente se desplaza hacia el origen.hacia el origen.
DEBIDO AL CICLO DE DEBIDO AL CICLO DE HIS-TÉRESIS LA HIS-TÉRESIS LA CORRIENTE ADELANTA CORRIENTE ADELANTA LIGERAMENTE AL FLUJOLIGERAMENTE AL FLUJO
DEBIDO AL CICLO DE DEBIDO AL CICLO DE HIS-TÉRESIS LA HIS-TÉRESIS LA CORRIENTE ADELANTA CORRIENTE ADELANTA LIGERAMENTE AL FLUJOLIGERAMENTE AL FLUJO
DESPLAZAMIENTDESPLAZAMIENTOO
DESPLAZAMIENTDESPLAZAMIENTOO
4.4 Corriente de vacío C: 4.4 Corriente de vacío C: senoide equivalentesenoide equivalente
4.4 Corriente de vacío C: 4.4 Corriente de vacío C: senoide equivalentesenoide equivalente
La corriente de vacío NO es senoidal
La corriente de vacío NO es senoidal
Para trabajar con fasores es necesario que sea una senoide
Para trabajar con fasores es necesario que sea una senoide
Se define una senoide equivalente para los
cálculos
Se define una senoide equivalente para los
cálculosPROPIEDADESPROPIEDADES
Igual valor eficaz que la corriente real de vacío: inferior al 10% de la corriente
nominal
Igual valor eficaz que la corriente real de vacío: inferior al 10% de la corriente
nominal
Desfase respecto a la tensión aplicada que cumpla: Desfase respecto a la tensión aplicada que cumpla: UU11*I*I00*Cos*Cos00=Pérdidas hierro=Pérdidas hierro
Desfase respecto a la tensión aplicada que cumpla: Desfase respecto a la tensión aplicada que cumpla: UU11*I*I00*Cos*Cos00=Pérdidas hierro=Pérdidas hierro
4.4 Corriente de vacío D: 4.4 Corriente de vacío D: pérdidas y diagrama pérdidas y diagrama
fasorialfasorial
4.4 Corriente de vacío D: 4.4 Corriente de vacío D: pérdidas y diagrama pérdidas y diagrama
fasorialfasorialSenoide Senoide equivalenteequivalenteSenoide Senoide equivalenteequivalente
Senoide Senoide equivalentequivalentee
Senoide Senoide equivalentequivalentee
00 CosIUP 00 CosIUP P=pérdidas P=pérdidas por por histéresis histéresis en él en él núcleonúcleo
P=pérdidas P=pérdidas por por histéresis histéresis en él en él núcleonúcleo
U1=-e1
e1
I0
U1=-e1
e1
I0
NONO se considera se considera el ciclo de el ciclo de histéresis:histéresis:NO HAY NO HAY PÉRDIDASPÉRDIDAS
NONO se considera se considera el ciclo de el ciclo de histéresis:histéresis:NO HAY NO HAY PÉRDIDASPÉRDIDAS
I0 0
I
Ife
I0 0
I
Ife
Componente Componente magnetizantmagnetizantee
Componente Componente magnetizantmagnetizantee
Componente Componente
de de pérdidaspérdidas
Componente Componente
de de pérdidaspérdidas
U1=-e1
e1
I0 0
U1=-e1
e1
I0 0
SÍSÍ se considera se considera el ciclo de el ciclo de histéresis:histéresis:HAY PÉRDIDASHAY PÉRDIDAS
SÍSÍ se considera se considera el ciclo de el ciclo de histéresis:histéresis:HAY PÉRDIDASHAY PÉRDIDAS
4.5 Flujo de dispersión4.5 Flujo de dispersión4.5 Flujo de dispersión4.5 Flujo de dispersión
U2(t)U2(t)U1(t)U1(t)
I2(t)=0I2(t)=0
(t) (t)
I0(t)I0(t)
Flujo de Flujo de dispersión: se dispersión: se cierra por el airecierra por el aire
Flujo de Flujo de dispersión: se dispersión: se cierra por el airecierra por el aire
Representación Representación simplificada del flujo simplificada del flujo
de dispersión de dispersión (primario)(primario)
Representación Representación simplificada del flujo simplificada del flujo
de dispersión de dispersión (primario)(primario)
En vacío no En vacío no circula corriente circula corriente
por el por el secundario y, secundario y, por tanto, no por tanto, no
produce flujo de produce flujo de dispersióndispersión
En vacío no En vacío no circula corriente circula corriente
por el por el secundario y, secundario y, por tanto, no por tanto, no
produce flujo de produce flujo de dispersióndispersión
En serie En serie con el con el
primario se primario se colocará colocará
una bobina una bobina que será la que será la que genere que genere el flujo de el flujo de dispersióndispersión
En serie En serie con el con el
primario se primario se colocará colocará
una bobina una bobina que será la que será la que genere que genere el flujo de el flujo de dispersióndispersión
U2(t)U2(t)U1(t)U1(t)
I2(t)=0I2(t)=0
(t) (t)
I0(t)I0(t)R1R1 Xd1Xd1
Flujo de Flujo de dispersiódispersió
nn
Flujo de Flujo de dispersiódispersió
nn
ResistenciResistenciaa
internainterna
ResistenciResistenciaa
internainterna
e1(t)e1(t)
101d011 eIjXIRU 101d011 eIjXIRU
4.6 Diagrama fasorial del 4.6 Diagrama fasorial del transformador en vacíotransformador en vacío
4.6 Diagrama fasorial del 4.6 Diagrama fasorial del transformador en vacíotransformador en vacío
Las caídas de tensión en RLas caídas de tensión en R11 y X y Xd1d1 son son prácticamente prácticamente despreciablesdespreciables (del orden del (del orden del
0,2 al 6% de U0,2 al 6% de U11).).
Las caídas de tensión en RLas caídas de tensión en R11 y X y Xd1d1 son son prácticamente prácticamente despreciablesdespreciables (del orden del (del orden del
0,2 al 6% de U0,2 al 6% de U11).).
UU1 1 ee11
UU1 1 ee11
U1
e1
I0 0
-e1
R1I0
Xd1I0
U1
e1
I0 0
-e1
R1I0
Xd1I0
Las pérdidas por efecto Joule en Las pérdidas por efecto Joule en RR11 son también muy bajas. son también muy bajas.
Las pérdidas por efecto Joule en Las pérdidas por efecto Joule en RR11 son también muy bajas. son también muy bajas.
UU11*I*I00*Cos*Cos0 0 Pérdidas Pérdidas FeFe
UU11*I*I00*Cos*Cos0 0 Pérdidas Pérdidas FeFe
101d011 eIjXIRU 101d011 eIjXIRU
4.7 El transformador en carga A4.7 El transformador en carga A4.7 El transformador en carga A4.7 El transformador en carga A
U1(t)U1(t)
(t) (t)
I1(t)I1(t)R1R1 Xd1Xd1
Flujo de Flujo de dispersiódispersió
nn
Flujo de Flujo de dispersiódispersió
nn
ResistenciResistenciaa
internainterna
ResistenciResistenciaa
internainterna
e1(t)e1(t) U2(t)U2(t)
R2R2
ResistenciResistenciaa
internainterna
ResistenciResistenciaa
internainterna
Xd2Xd2
Flujo de Flujo de dispersiódispersió
nn
Flujo de Flujo de dispersiódispersió
nn
I2(t)I2(t)e2(t)e2(t)
Se ha invertido el Se ha invertido el sentido de Isentido de I22(t) para que (t) para que en el diagrama fasorial en el diagrama fasorial II11(t) e I(t) e I22(t) (t) NO NO APAREZCAN APAREZCAN SUPERPUESTAS.SUPERPUESTAS.
Se ha invertido el Se ha invertido el sentido de Isentido de I22(t) para que (t) para que en el diagrama fasorial en el diagrama fasorial II11(t) e I(t) e I22(t) (t) NO NO APAREZCAN APAREZCAN SUPERPUESTAS.SUPERPUESTAS.
El secundario del transformador El secundario del transformador presentará una resistencia interna y presentará una resistencia interna y una reactancia de dispersión como el una reactancia de dispersión como el
primario.primario. Las caídas de tensión EN CARGA en las resistencias y
reactancias parásitas son muy pequeñas: del 0,2 al 6% de U1
+I+I22’(t)’(t)+I+I22’(t)’(t)
4.7 El transformador en carga B4.7 El transformador en carga B4.7 El transformador en carga B4.7 El transformador en carga B
Al cerrarse el secundario circulará por él una corriente I2(t) que creará una nueva fuerza magnetomotriz
N2*I2(t)
Al cerrarse el secundario circulará por él una corriente I2(t) que creará una nueva fuerza magnetomotriz
N2*I2(t)
La nueva fmm La nueva fmm NO podráNO podrá alterar el flujo, ya que si así alterar el flujo, ya que si así fuera se modi-ficaría Efuera se modi-ficaría E11 que que
está fijada por Uestá fijada por U1 1
La nueva fmm La nueva fmm NO podráNO podrá alterar el flujo, ya que si así alterar el flujo, ya que si así fuera se modi-ficaría Efuera se modi-ficaría E11 que que
está fijada por Uestá fijada por U1 1
Esto sólo es posible si en el primario aparece una
corriente I2’(t) que verifique:
Esto sólo es posible si en el primario aparece una
corriente I2’(t) que verifique:
2221 IN'IN 2221 IN'IN 01222101 ININ'ININ 01222101 ININ'ININ
trI
INN
'I 22
1
22
trI
INN
'I 22
1
22
Flujo y fmm son Flujo y fmm son iguales que en iguales que en vacío (los fija Uvacío (los fija U11(t))(t))
Flujo y fmm son Flujo y fmm son iguales que en iguales que en vacío (los fija Uvacío (los fija U11(t))(t))
'III 201 'III 201
Nueva corrienteNueva corrienteprimarioprimarioNueva corrienteNueva corrienteprimarioprimario
U2(t)U2(t)U1(t)U1(t)
(t) (t)
R1R1Xd1Xd1
Flujo de Flujo de dispersiódispersió
nn
Flujo de Flujo de dispersiódispersió
nn
ResistenciResistenciaa
internainterna
ResistenciResistenciaa
internainterna
e1(t)e1(t)
R2R2
ResistenciResistenciaa
internainterna
ResistenciResistenciaa
internainterna
Xd2Xd2
Flujo de Flujo de dispersiódispersió
nn
Flujo de Flujo de dispersiódispersió
nn
I2(t)I2(t)e2(t)e2(t)
Las caídas de tensión en RLas caídas de tensión en R1 1 y Xy Xd1d1
son muy pequeñas, son muy pequeñas, por tanto, por tanto, UU11 E E11
Las caídas de tensión en RLas caídas de tensión en R1 1 y Xy Xd1d1
son muy pequeñas, son muy pequeñas, por tanto, por tanto, UU11 E E11
I0(t)I0(t)
ee22ee22
ee11ee11
4.8 Diagrama fasorial del 4.8 Diagrama fasorial del transformador en cargatransformador en carga
4.8 Diagrama fasorial del 4.8 Diagrama fasorial del transformador en cargatransformador en carga
11111 djXRIeU 11111 djXRIeU
trI
I'III 20201
trI
I'III 20201
011111 ejXRIU d 011111 ejXRIU d
22222 UjXRIe d 22222 UjXRIe d
22 IZU c 22 IZU c
I2I2
I2’I2’
I0I0
I1I1
-e-e11-e-e11
R1*I1R1*I1
jXd1*I1jXd1*I1
11
U1U1
22
U2U2
Suponiendo carga Suponiendo carga
inductiva: Zc=Zc inductiva: Zc=Zc 22 I I22
estará retrasada respecto estará retrasada respecto
de ede e2 2 un ángulo un ángulo ::
Suponiendo carga Suponiendo carga
inductiva: Zc=Zc inductiva: Zc=Zc 22 I I22
estará retrasada respecto estará retrasada respecto
de ede e2 2 un ángulo un ángulo ::
22
22
CosZRXSenZ
atgc
dc
22
22
CosZRXSenZ
atgc
dc
UU22 estará estará
adelantada adelantada
un ángulo un ángulo 22
respecto a respecto a II22
UU22 estará estará
adelantada adelantada
un ángulo un ángulo 22
respecto a respecto a II22Las caídas Las caídas
de tensión de tensión
en en RR11 y y XXd1d1
están están
aumentadas. aumentadas.
En la En la
práctica son práctica son
casi casi
despreciabledespreciable
ss
Las caídas Las caídas
de tensión de tensión
en en RR11 y y XXd1d1
están están
aumentadas. aumentadas.
En la En la
práctica son práctica son
casi casi
despreciabledespreciable
ssLas caídas Las caídas
de tensión de tensión
en en RR22 y y XXd2d2
también son también son
casi nulascasi nulas
Las caídas Las caídas
de tensión de tensión
en en RR22 y y XXd2d2
también son también son
casi nulascasi nulas
4.9 Reducción del secundario 4.9 Reducción del secundario al primarioal primario
4.9 Reducción del secundario 4.9 Reducción del secundario al primarioal primario
222 IUS 222 IUS 'S'I'Ur'Ir
'US t
t2222
22 'S'I'Ur'I
r'U
S tt
22222
2
Si la relación de transformación es Si la relación de transformación es elevada existe una diferencia importante elevada existe una diferencia importante
entre las magnitudes primarias y entre las magnitudes primarias y secundarias. La representación vectorial secundarias. La representación vectorial
se complica.se complica.
El problema se El problema se resuelve mediante resuelve mediante
la reducción del la reducción del secundario al secundario al primario.primario.
Magnitudes reducidas Magnitudes reducidas
al primarioal primario
Magnitudes reducidas Magnitudes reducidas
al primarioal primarioImpedancia cualquiera Impedancia cualquiera en el secundarioen el secundarioImpedancia cualquiera Impedancia cualquiera en el secundarioen el secundario
Se mantiene la potencia aparente, la potencia Se mantiene la potencia aparente, la potencia activa y reactiva, los ángulos, las pérdidas y el activa y reactiva, los ángulos, las pérdidas y el
rendimientorendimiento
2222
2
2
2
2
22
11
ttt
t
r'Z
r'I'U
r'Ir
'U
IU
Z
2222
2
2
2
2
22
11
ttt
t
r'Z
r'I'U
r'Ir
'U
IU
Z
222 trZ'Z 222 trZ'Z
tre'e 22 tre'e 22
trU'U 22 trU'U 22
tRR rU'U 22 tRR rU'U 22
tXX rU'U 22 tXX rU'U 22
trI
'I 22
trI
'I 22
4.10 Circuito equivalente A4.10 Circuito equivalente A4.10 Circuito equivalente A4.10 Circuito equivalente A
I0 0
I
Ife
I0 0
I
Ife
Componente Componente magnetizantmagnetizantee
Componente Componente magnetizantmagnetizantee
Componente Componente de pérdidasde pérdidasComponente Componente de pérdidasde pérdidas
XX
II
RfeRfe
IfeIfe
I0I0
El núcleo tiene El núcleo tiene pérdidas que se pérdidas que se
reflejan en la reflejan en la aparición de las dos aparición de las dos componentes de la componentes de la
corriente de vacío.corriente de vacío.
Este efecto puede Este efecto puede emularse mediante una emularse mediante una
resistencia y una resistencia y una reactancia en paralelo.reactancia en paralelo.
rtrt
U2(t)U2(t)U1(t)U1(t)
(t) (t)
R1R1 Xd1Xd1
e1(t)e1(t)
R2R2Xd2Xd2
I2(t)I2(t)e2(t)e2(t)
I1(t)I1(t)
4.10 Circuito equivalente B4.10 Circuito equivalente B4.10 Circuito equivalente B4.10 Circuito equivalente B
Núcleo sin Núcleo sin pérdidas: pérdidas:
transformador transformador idealideal
Núcleo sin Núcleo sin pérdidas: pérdidas:
transformador transformador idealideal
U2(t)U2(t)U1(t)U1(t)
(t) (t)
R1R1 Xd1Xd1
e1(t)e1(t)
R2R2Xd2Xd2
I2(t)I2(t)e2(t)e2(t)
I1(t)I1(t)
RfeRfe XX
rtrt
Reducción del Reducción del secundario al secundario al primario primario
Reducción del Reducción del secundario al secundario al primario primario
El transformador El transformador obtenido después de obtenido después de reducir al primario es reducir al primario es
de: de: rrtt=1: =1: ee22’=e’=e22*r*rtt=e=e11
U2’(t)U2’(t)
U1(t)U1(t)
(t) (t)
R1R1 Xd1Xd1
e1(t)e1(t)
R2’R2’Xd2’Xd2’
I2’(t)I2’(t)e2’(t)e2’(t)
I1(t)I1(t)
RfeRfe XX
11tre'e 22 tre'e 22 trU'U 22 trU'U 22
trI
'I 22
trI
'I 22
222 tdd rX'X 222 tdd rX'X 2
22 trR'R 222 trR'R
4.10 Circuito equivalente C4.10 Circuito equivalente C4.10 Circuito equivalente C4.10 Circuito equivalente CComo el transformador de Como el transformador de 33 es es de relación unidad y no tiene de relación unidad y no tiene pérdidas se puede eliminar, pérdidas se puede eliminar, conectando el resto de los conectando el resto de los elementos del circuito elementos del circuito
Xd1Xd1
U2’(t)U2’(t)
U1(t)U1(t)
R1R1 R2’R2’Xd2’Xd2’
I2’(t)I2’(t)
I1(t)I1(t)
XX
II
RfeRfe
IfeIfe
I0I0
Circuito equivalente de Circuito equivalente de un transformador realun transformador real
Circuito equivalente de Circuito equivalente de un transformador realun transformador real
El circuito equivalente El circuito equivalente permite calcular todas permite calcular todas las variables incluidas las variables incluidas
pérdidas y rendimiento.pérdidas y rendimiento.
Los elementos del Los elementos del circuito circuito
equivalente se equivalente se obtienen obtienen mediante mediante
ensayos ensayos normalizadosnormalizados
Una vez resuelto el Una vez resuelto el circuito equivalente los circuito equivalente los
valores reales se calculan valores reales se calculan deshaciendo la reducción deshaciendo la reducción
al primarioal primario
4.11 Ensayos del trasformador: 4.11 Ensayos del trasformador: obtención del circuito obtención del circuito
equivalenteequivalente
4.11 Ensayos del trasformador: 4.11 Ensayos del trasformador: obtención del circuito obtención del circuito
equivalenteequivalente
En ambos ensayos se miden tensiones, corrientes En ambos ensayos se miden tensiones, corrientes y potencias. A partir del resultado de las y potencias. A partir del resultado de las
mediciones es posible estimar las pérdidas y mediciones es posible estimar las pérdidas y reconstruir el circuito equivalente con todos sus reconstruir el circuito equivalente con todos sus
elementos.elementos.
Existen dos ensayos normalizados Existen dos ensayos normalizados que permiten obtener las caídas que permiten obtener las caídas
de tensión, pérdidas y parámetros de tensión, pérdidas y parámetros del circuito equivalente del del circuito equivalente del
transformadortransformador
Ensayo de vacío
Ensayo de Ensayo de cortocircuitocortocircuito
4.11.1 Ensayo del 4.11.1 Ensayo del transformador: en vacíotransformador: en vacío
4.11.1 Ensayo del 4.11.1 Ensayo del transformador: en vacíotransformador: en vacío
U2(t)U2(t)U1(t)U1(t)
I2(t)=0I2(t)=0
(t) (t)
I0(t)I0(t)A WW
Secundario Secundario en circuito en circuito abiertoabierto
Secundario Secundario en circuito en circuito abiertoabierto
Tensión y Tensión y frecuencifrecuencia a nominal.nominal.
Tensión y Tensión y frecuencifrecuencia a nominal.nominal.
Condiciones Condiciones ensayo:ensayo:Condiciones Condiciones ensayo:ensayo:
Resultados ensayo:Resultados ensayo:Resultados ensayo:Resultados ensayo:
Pérdidas en el Pérdidas en el hierrohierroPérdidas en el Pérdidas en el hierrohierro WW
Corriente de vacíoCorriente de vacíoCorriente de vacíoCorriente de vacío A Parámetros Parámetros circuitocircuitoParámetros Parámetros circuitocircuito
RRfefe, , XXRRfefe, , XX
4.11.2 Ensayo del 4.11.2 Ensayo del transformador: cortocircuitotransformador: cortocircuito
4.11.2 Ensayo del 4.11.2 Ensayo del transformador: cortocircuitotransformador: cortocircuito
U2(t)=0U2(t)=0
Secundario Secundario en en cortocircuitocortocircuito
Secundario Secundario en en cortocircuitocortocircuito
Condiciones Condiciones ensayo:ensayo:Condiciones Condiciones ensayo:ensayo:
Ucc(t)Ucc(t)
I2n(t)I2n(t)
(t) (t)
I1n(t)I1n(t)A WW
Tensión Tensión primario primario
muy muy reducidareducida
Tensión Tensión primario primario
muy muy reducidareducidaCorriente Corriente
nominal Inominal I1n, 1n,
II2n2n
Corriente Corriente nominal Inominal I1n, 1n,
II2n2n
Resultados ensayo:Resultados ensayo:Resultados ensayo:Resultados ensayo:
Pérdidas en el Pérdidas en el cobrecobrePérdidas en el Pérdidas en el cobrecobre
WW Parámetros Parámetros circuitocircuitoParámetros Parámetros circuitocircuito RRcccc=R=R11+R+R22’ ’
RRcccc=R=R11+R+R22’ ’ XXcccc=X=X11+X+X22’ ’ XXcccc=X=X11+X+X22’ ’
Al ser la tensión del ensayo muy baja habrá muy poco flujo y, por Al ser la tensión del ensayo muy baja habrá muy poco flujo y, por tanto, las pérdidas en el hierro serán despreciables (Ptanto, las pérdidas en el hierro serán despreciables (Pfefe=kB=kBmm
22).).
Al ser la tensión del ensayo muy baja habrá muy poco flujo y, por Al ser la tensión del ensayo muy baja habrá muy poco flujo y, por tanto, las pérdidas en el hierro serán despreciables (Ptanto, las pérdidas en el hierro serán despreciables (Pfefe=kB=kBmm
22).).
4.12 El transformador en el 4.12 El transformador en el ensayo de cortocircuito Aensayo de cortocircuito A
4.12 El transformador en el 4.12 El transformador en el ensayo de cortocircuito Aensayo de cortocircuito A
Ucc(t)Ucc(t)
R1R1 Xd1Xd1 R2’R2’Xd2’Xd2’
I2’(t)I2’(t)
I1n(t)I1n(t)
XX
II
RfeRfe
IfeIfe
I0I0
Ucc(t)Ucc(t)
RCCRCC XccXccI1n(t)=I2’(t)I1n(t)=I2’(t)
RCC=R1+R2’RCC=R1+R2’
XCC=X1+X2
’XCC=X1+X2
’
Al estar el Al estar el secundario en secundario en
cortocircuito cortocircuito se se puede despreciar puede despreciar
la rama en la rama en paraleloparalelo
Al ser el Al ser el flujo muy flujo muy
bajo bajo respecto al respecto al nominalnominal II00
es es despreciabldespreciabl
ee
4.12 El transformador en el 4.12 El transformador en el ensayo de cortocircuito Bensayo de cortocircuito B
4.12 El transformador en el 4.12 El transformador en el ensayo de cortocircuito Bensayo de cortocircuito B
ncc
cccc IU
PCos
1
ncc
cccc IU
PCos
1
ccccRcc CosUU ccccRcc CosUU
ccccXcc SenUU ccccXcc SenUU
ncccc IZU 1 ncccc IZU 1
Ucc(t)Ucc(t)
RCCRCC XccXccI1n(t)=I2’(t)I1n(t)=I2’(t)
RCC=R1+R2
’RCC=R1+R2
’XCC=X1+X2
’XCC=X1+X2
’
nccncccc IjXIRU 11 nccncccc IjXIRU 11
I1=I2’I1=I2’
UUcccc UUcccc
CCCCCCCC
UURccRcc UURccRcc
UUXccXcc
Diagrama fasorialDiagrama fasorialDiagrama fasorialDiagrama fasorial
n
ccncc S
ZI
21
n
ccncc S
ZI
21
Para un Para un trafo de trafo de potencia potencia
aparente Saparente Snn
Para un Para un trafo de trafo de potencia potencia
aparente Saparente Snn
PCC son las pérdidas totales en el Cu
Las de Fe son despreciables en corto
PCC son las pérdidas totales en el Cu
Las de Fe son despreciables en corto
n
ccn
n
cccc U
ZIUU
1
1
1
n
ccn
n
cccc U
ZIUU
1
1
1
n
ccn
n
RccRcc U
RIUU
1
1
1
n
ccn
n
RccRcc U
RIUU
1
1
1
n
ccn
n
XccXcc U
XIUU
1
1
1
n
ccn
n
XccXcc U
XIUU
1
1
1
RccXcc RccXcc Tensiones relativas de Tensiones relativas de
cortocircuito: se cortocircuito: se expresan expresan
porcentualmenteporcentualmente
Tensiones relativas de Tensiones relativas de cortocircuito: se cortocircuito: se
expresan expresan porcentualmenteporcentualmente
%%cc 105 %%cc 105
4.13 Caídas de tensión en un 4.13 Caídas de tensión en un transformador en carga Atransformador en carga A
4.13 Caídas de tensión en un 4.13 Caídas de tensión en un transformador en carga Atransformador en carga A
n
Cn(%)c U
UU
2
22
n
Cn(%)c U
UU
2
22
Un transformador Un transformador alimentado con la alimentado con la
tensión nominal tensión nominal UU1n1n
dará en el dará en el secundario en vacío secundario en vacío
la tensión la tensión UU2n2n
Un transformador Un transformador alimentado con la alimentado con la
tensión nominal tensión nominal UU1n1n
dará en el dará en el secundario en vacío secundario en vacío
la tensión la tensión UU2n2n
Cn UUU 222 Cn UUU 222 Caída de Caída de tensióntensiónCaída de Caída de tensióntensión
Normalmente Normalmente se expresa en se expresa en
%%
Normalmente Normalmente se expresa en se expresa en
%%
Se puede referir a primario Se puede referir a primario o secundario (sólo hay que o secundario (sólo hay que
multiplicar por rmultiplicar por rtt))
Se puede referir a primario Se puede referir a primario o secundario (sólo hay que o secundario (sólo hay que
multiplicar por rmultiplicar por rtt))
n
Cn(%)c U
'UU
1
21
n
Cn(%)c U
'UU
1
21
Para hacer el Para hacer el análisis fasorial se análisis fasorial se puede eliminar la puede eliminar la rama en paralelo rama en paralelo
(I(I00<<I<<I22))
Para hacer el Para hacer el análisis fasorial se análisis fasorial se puede eliminar la puede eliminar la rama en paralelo rama en paralelo
(I(I00<<I<<I22))
LAS CAÍDAS DE LAS CAÍDAS DE TENSIÓN DEPENDEN DE TENSIÓN DEPENDEN DE
LA CARGALA CARGA
LAS CAÍDAS DE LAS CAÍDAS DE TENSIÓN DEPENDEN DE TENSIÓN DEPENDEN DE
LA CARGALA CARGA
U1n(t)U1n(t)
RCCRCC XccXccI1(t)I2’(t)I1(t)I2’(t)
ZLZLCarga Próxima la Carga Próxima la
nominalnominalCarga Próxima la Carga Próxima la
nominalnominal
Cuando trabaje en Cuando trabaje en carga, se producirán carga, se producirán caídas de tensión. En caídas de tensión. En
el secundario el secundario
aparece aparece UU2c2c
Cuando trabaje en Cuando trabaje en carga, se producirán carga, se producirán caídas de tensión. En caídas de tensión. En
el secundario el secundario
aparece aparece UU2c2c
La simplificación La simplificación es válida sólo si es válida sólo si
la carga es la carga es próxima a la próxima a la
nominalnominal
La simplificación La simplificación es válida sólo si es válida sólo si
la carga es la carga es próxima a la próxima a la
nominalnominal
4.13 Caídas de tensión en un 4.13 Caídas de tensión en un transformador en carga Btransformador en carga B
4.13 Caídas de tensión en un 4.13 Caídas de tensión en un transformador en carga Btransformador en carga B
n
Cn(%)c U
'UU
1
21
n
Cn(%)c U
'UU
1
21
n(%)c U
CDBCAB
1
n(%)c U
CDBCAB
1
RCCRCC XccXcc
U1n(t)U1n(t)
I1(t)I2’(t)I1(t)I2’(t)
Z2LZ2LCarga < carga Carga < carga nominalnominalCarga < carga Carga < carga nominalnominal
SenU
IXCos
UIR
n
cc
n
cc(%)c
1
1
1
1 SenU
IXCos
UIR
n
cc
n
cc(%)c
1
1
1
1
nn II
II
C2
2
1
1 nn I
III
C2
2
1
1
UU1n1n UU1n1n
OO
I1=I2’I1=I2’
UU2c2c’’ UU2c2c’’
UURccRcc UURccRcc
UUXccXcc UUXccXcc
AA
CC DD
BBUUxccxcc y U y URccRcc
Están Están ampliadosampliados
UUxccxcc y U y URccRcc
Están Están ampliadosampliados
Se define el índice de Se define el índice de carga C de un carga C de un transformadortransformador
desprecia se CD desprecia se CD
CosIRAB cc 1 CosIRAB cc 1
SenIRAB cc 1 SenIRAB cc 1
4.13 Caídas de tensión en un 4.13 Caídas de tensión en un transformador en carga Btransformador en carga B
4.13 Caídas de tensión en un 4.13 Caídas de tensión en un transformador en carga Btransformador en carga B
SenU
IXCos
UIR
n
cc
n
cc(%)c
1
1
1
1 SenU
IXCos
UIR
n
cc
n
cc(%)c
1
1
1
1 Multiplicando Multiplicando por:por:Multiplicando Multiplicando por:por:
n
n
II
1
1
n
n
II
1
1
SenII
UIX
CosII
UIR
n
n
n
cc
n
n
n
cc(%)c
1
1
1
1
1
1
1
1 SenII
UIX
CosII
UIR
n
n
n
cc
n
n
n
cc(%)c
1
1
1
1
1
1
1
1
CCCCRCCRCCRCCRCC
SenCosC XCCRCC(%)c SenCosC XCCRCC(%)c EFECTO EFECTO FERRANTFERRANTII
EFECTO EFECTO FERRANTFERRANTII
ncncc UU U'U ser puede Sen 0 Si 221200 ncncc UU U'U ser puede Sen 0 Si 221200
4.14 Efecto Ferranti4.14 Efecto Ferranti4.14 Efecto Ferranti4.14 Efecto Ferranti
UU1n1n UU1n1n
I1n=I2n’I1n=I2n’
UU2c2c’’ UU2c2c’’
UURccRcc UURccRcc
UUXccXcc UUXccXcc
UU1n1n UU1n1n
I1n=I2n’I1n=I2n’
UU2c2c’’ UU2c2c’’
UURccRcc UURccRcc
UUXccXcc UUXccXcc
Carga Carga inductiva inductiva ((>0)>0)
Carga Carga inductiva inductiva ((>0)>0)
Carga Carga capacitiva capacitiva ((<0)<0)
Carga Carga capacitiva capacitiva ((<0)<0)
La tensión La tensión del del
secundario secundario puede ser > puede ser > en carga que en carga que en vacío.en vacío.
Con carga Con carga
capacitiva capacitiva cc puede puede
ser negativa y la ser negativa y la tensión en carga > tensión en carga >
que en vacío.que en vacío.
4.15 Rendimiento del 4.15 Rendimiento del transformadortransformador
4.15 Rendimiento del 4.15 Rendimiento del transformadortransformador
1
2
PP
PP
absorbida
cedida 1
2
PP
PP
absorbida
cedida cufe PPPP 21 cufe PPPP 21
cufe PPPP
2
2
cufe PPPP
2
2
nn II
II
C2
2
1
1 nn I
III
C2
2
1
1
2022
222
022
22
CPPCosIUC
CosIUC
CPPCosIU
CosIU
ccn
n
cc
2
022
222
022
22
CPPCosIUC
CosIUC
CPPCosIU
CosIU
ccn
n
cc
2221
21
222
211 CPCIRIR'I'RIRP ccncccccu 222
12
12
222
11 CPCIRIR'I'RIRP ccncccccu
n
Cn(%)c U
UU
2
22
n
Cn(%)c U
UU
2
22 ncc UU 22 1 ncc UU 22 1
2
02
022
22
1
1
1
1
CPPCosSCCosSC
CPPCosIUCCosIUC
ccnc
nc
ccnnc
nnc
20
2022
22
1
1
1
1
CPPCosSCCosSC
CPPCosIUCCosIUC
ccnc
nc
ccnnc
nnc
Ensayo de vacíoEnsayo de vacíoEnsayo de vacíoEnsayo de vacío
EL EL TRANSFORMADOR TRANSFORMADOR TRABAJA CON UN TRABAJA CON UN ÍNDICE DE CARGA ÍNDICE DE CARGA C C
EL EL TRANSFORMADOR TRANSFORMADOR TRABAJA CON UN TRABAJA CON UN ÍNDICE DE CARGA ÍNDICE DE CARGA C C
4.16 Influencia del índice de carga y 4.16 Influencia del índice de carga y del cosdel cos en el rendimiento en el rendimiento
4.16 Influencia del índice de carga y 4.16 Influencia del índice de carga y del cosdel cos en el rendimiento en el rendimiento
CCCosCos
CmaxCmax
2
01
1
CPPCosSC
CosSC
ccnc
nc
201
1
CPPCosSC
CosSC
ccnc
nc
20 CPPCosSC
CosSC
ccn
n
20 CPPCosSC
CosSC
ccn
n
DespreciandDespreciando la caída de o la caída de tensióntensión
DespreciandDespreciando la caída de o la caída de tensióntensión
CosK
SC
SC
n
n
CosK
SC
SC
n
n
Cos Cos
iablevarCos cteC iablevarCos cteC
CPCP
CosS
CosS
ccn
n
0 CPCP
CosS
CosS
ccn
n
0mín. CP
CP
simax cc 0 mín. CPCP
simax cc 0
Derivando Derivando respecto a C respecto a C e igualando e igualando
a 0a 0
Derivando Derivando respecto a C respecto a C e igualando e igualando
a 0a 0 cc
max PP
C 0cc
max PP
C 0
C= variableC= variable
CosCos= Cte= Cte
C= variableC= variable
CosCos= Cte= Cte
4.17 Corriente de cortocircuito4.17 Corriente de cortocircuito4.17 Corriente de cortocircuito4.17 Corriente de cortocircuito
RCCRCC XccXcc
UccUcc
I1nI2n’I1nI2n’
Ensayo de Ensayo de cortocircuitocortocircuito Ensayo de Ensayo de cortocircuitocortocircuito
RCCRCC XccXcc
U1nU1n
ICCICC
FalloFallo FalloFallo
ZZcccc
ZZcccc
ZZcccc
ZZcccc
La La impedanciaimpedanciaes la mismaes la misma
La La impedanciaimpedanciaes la mismaes la misma
n
cccc I
UZ
1
n
cccc I
UZ
1
cc
ncc I
UZ 1
cc
ncc I
UZ 1
ncc
ncc
ncc II
UU
I 111 1
ncc
ncc
ncc II
UU
I 111 1
Para los valores habituales de Para los valores habituales de cccc (5-10%) se (5-10%) se
obtienen corrientes de cortocircuito de 10 a 20 obtienen corrientes de cortocircuito de 10 a 20 veces > que veces > que II1n1n
Para los valores habituales de Para los valores habituales de cccc (5-10%) se (5-10%) se
obtienen corrientes de cortocircuito de 10 a 20 obtienen corrientes de cortocircuito de 10 a 20 veces > que veces > que II1n1n
La forma más elemental de La forma más elemental de transformar un sistema trifásico transformar un sistema trifásico consiste en transformar cada una consiste en transformar cada una de las tensiones de fase mediante de las tensiones de fase mediante
un trafo monofásico.un trafo monofásico.
R
S
T
N N1 N1 N1
R’
S’
T’
N’ N2 N2 N2
R
S
T
N N1 N1 N1
R’
S’
T’
N’ N2 N2 N2
Banco trifásico de Banco trifásico de transformadores monofásicostransformadores monofásicosBanco trifásico de Banco trifásico de transformadores monofásicostransformadores monofásicos
4.18 Trafos trifásicos A4.18 Trafos trifásicos A4.18 Trafos trifásicos A4.18 Trafos trifásicos A
0321 EEE 0321 EEE
0321 0321
Primarios y secundarios estarían Primarios y secundarios estarían conectados en estrella. Puede haber conectados en estrella. Puede haber
neutro o no.neutro o no.
Primarios y secundarios estarían Primarios y secundarios estarían conectados en estrella. Puede haber conectados en estrella. Puede haber
neutro o no.neutro o no.
R
S
T
N
N1
N1
N1
R’
S’
T’
N’
N2
N2
N2
R
S
T
N
N1
N1
N1
R’
S’
T’
N’
N2
N2
N2
3
-E1U1
-E2U2
-E3U3
1
2
3
-E1U1
-E2U2
-E3U3
1
2
Devanado Devanado con Ncon N11 espiras espiras
Devanado Devanado con Ncon N11 espiras espiras
Devanado Devanado con Ncon N22 espiras espiras
Devanado Devanado con Ncon N22 espiras espiras
AislanteAislanteAislanteAislante
3 transformadores 3 transformadores monofásicosmonofásicos3 transformadores 3 transformadores monofásicosmonofásicos
1111
2222
3333
1111 2222 3333
Estructura básica de Estructura básica de un transformador un transformador
trifásicotrifásico
Estructura básica de Estructura básica de un transformador un transformador
trifásicotrifásico
1111
2222
3333
=0=0=0=0
Se puede Se puede suprimirsuprimir
la columna la columna centralcentral
Se puede Se puede suprimirsuprimir
la columna la columna centralcentral
La suma de los tres La suma de los tres flujos es 0: se pueden flujos es 0: se pueden
unir todas las unir todas las columnas en unacolumnas en una columna centralcolumna central
La suma de los tres La suma de los tres flujos es 0: se pueden flujos es 0: se pueden
unir todas las unir todas las columnas en unacolumnas en una columna centralcolumna central
Eliminando la Eliminando la columna central columna central
se ahorra se ahorra material y peso material y peso
del trans-del trans-formadorformador
Eliminando la Eliminando la columna central columna central
se ahorra se ahorra material y peso material y peso
del trans-del trans-formadorformador
4.18 Trafos trifásicos B4.18 Trafos trifásicos B4.18 Trafos trifásicos B4.18 Trafos trifásicos B
1111 2222 3333
Transformador Transformador trifásico de 3 trifásico de 3
columnascolumnas
Transformador Transformador trifásico de 3 trifásico de 3
columnascolumnas
4.18 Trafos trifásicos C4.18 Trafos trifásicos C4.18 Trafos trifásicos C4.18 Trafos trifásicos C
Si el sistema en el que trabaja el transformador es totalmente Si el sistema en el que trabaja el transformador es totalmente equilibrado su análisis se puede reducir al de una fase (las otras son = equilibrado su análisis se puede reducir al de una fase (las otras son =
desfasadas 120º y 240º)desfasadas 120º y 240º)El circuito equivalente que se utiliza es el mismo, con la tensión El circuito equivalente que se utiliza es el mismo, con la tensión de fase y la corriente de línea (equivalente a conexión estrella – de fase y la corriente de línea (equivalente a conexión estrella –
estrella)estrella)
En un transformador con tres En un transformador con tres columnas existe una pequeña columnas existe una pequeña asimetría del circuito magnético: el asimetría del circuito magnético: el flujo de la columna central tiene un flujo de la columna central tiene un recorrido más corto y, por tanto, de recorrido más corto y, por tanto, de menor reluctancia.menor reluctancia.
En un transformador con tres En un transformador con tres columnas existe una pequeña columnas existe una pequeña asimetría del circuito magnético: el asimetría del circuito magnético: el flujo de la columna central tiene un flujo de la columna central tiene un recorrido más corto y, por tanto, de recorrido más corto y, por tanto, de menor reluctancia.menor reluctancia.La corriente de magnetización de La corriente de magnetización de esa fase será ligeramente menor.esa fase será ligeramente menor.La corriente de magnetización de La corriente de magnetización de esa fase será ligeramente menor.esa fase será ligeramente menor.
Transformador trifásico Transformador trifásico núcleo acorazado (5 núcleo acorazado (5
columnas)columnas)
Transformador trifásico Transformador trifásico núcleo acorazado (5 núcleo acorazado (5
columnas)columnas)
1111 2222 3333
Las dos columnas laterales sirven Las dos columnas laterales sirven como camino adicional al flujo. De como camino adicional al flujo. De este modo, es posible reducir la este modo, es posible reducir la sección y, por tanto, la altura de sección y, por tanto, la altura de
la culatala culata
4.19 Conexiones en transformadores 4.19 Conexiones en transformadores trifásicos Atrifásicos A
4.19 Conexiones en transformadores 4.19 Conexiones en transformadores trifásicos Atrifásicos A
R
S
T
N
N1
N1
N1
R’
S’
T’
N’
N2
N2
N2
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N2
N2
RRRR SSSS TTTT
NN11NN11 NN11NN11 NN11NN11
NN22NN22 NN22NN22 NN22NN22
Conexión estrella – estrella: YyConexión estrella – estrella: YyConexión estrella – estrella: YyConexión estrella – estrella: Yy
N1
N1 N1
T
S
R
N2
N2 N2
T’
S’
R’
N1
N1 N1
T
S
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N2
N2 N2
T’
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R’ R’R’R’R’ S’S’S’S’ T´T´T´T´
RRRR SSSS TTTT
R’R’R’R’ S’S’S’S’ T´T´T´T´
NN11NN11 NN11NN11 NN11NN11
NN22NN22 NN22NN22 NN22NN22
Conexión triángulo – triángulo: DdConexión triángulo – triángulo: DdConexión triángulo – triángulo: DdConexión triángulo – triángulo: Dd
4.19 Conexiones en 4.19 Conexiones en transformadores trifásicos Btransformadores trifásicos B
4.19 Conexiones en 4.19 Conexiones en transformadores trifásicos Btransformadores trifásicos B
RRRR SSSS TTTT
R’R’R’R’ S’S’S’S’ T´T´T´T´
R
S
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N1
N1
N1 N2
N2 N2
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N1
N1
N1 N2
N2 N2
T’
S’
R’
Conexión estrella – triángulo: YdConexión estrella – triángulo: YdConexión estrella – triángulo: YdConexión estrella – triángulo: Yd
La conexión Yy plantea problemas debidos a la circulación de La conexión Yy plantea problemas debidos a la circulación de corrientes homopolares (causadas por los armónicos de la corrientes homopolares (causadas por los armónicos de la corriente de vacío) por el neutro. En condiciones de carga corriente de vacío) por el neutro. En condiciones de carga
desequilibrada entre fase y neutro desequilibrada entre fase y neutro aparecen sobretensionesaparecen sobretensiones
La conexión Yy plantea problemas debidos a la circulación de La conexión Yy plantea problemas debidos a la circulación de corrientes homopolares (causadas por los armónicos de la corrientes homopolares (causadas por los armónicos de la corriente de vacío) por el neutro. En condiciones de carga corriente de vacío) por el neutro. En condiciones de carga
desequilibrada entre fase y neutro desequilibrada entre fase y neutro aparecen sobretensionesaparecen sobretensiones
Cuando uno de los devanados está conectado en triángulo los flujos Cuando uno de los devanados está conectado en triángulo los flujos homopolares se anulan y los inconvenientes anteriores homopolares se anulan y los inconvenientes anteriores
desaparecen. El único problema es desaparecen. El único problema es la no disponibilidad del neutrola no disponibilidad del neutro en uno de los devanados en uno de los devanados
Cuando uno de los devanados está conectado en triángulo los flujos Cuando uno de los devanados está conectado en triángulo los flujos homopolares se anulan y los inconvenientes anteriores homopolares se anulan y los inconvenientes anteriores
desaparecen. El único problema es desaparecen. El único problema es la no disponibilidad del neutrola no disponibilidad del neutro en uno de los devanados en uno de los devanados
4.19 Conexiones en trafos 4.19 Conexiones en trafos trifásicos Ctrifásicos C
4.19 Conexiones en trafos 4.19 Conexiones en trafos trifásicos Ctrifásicos C
Si se quiere Si se quiere disponer de neutro disponer de neutro
en primario y en primario y secundario y no secundario y no
tener problemas de tener problemas de flujos homopolares flujos homopolares
o en carga o en carga desequilibrada se desequilibrada se utiliza la conexión utiliza la conexión estrella – zigzag: estrella – zigzag:
YzYz
Si se quiere Si se quiere disponer de neutro disponer de neutro
en primario y en primario y secundario y no secundario y no
tener problemas de tener problemas de flujos homopolares flujos homopolares
o en carga o en carga desequilibrada se desequilibrada se utiliza la conexión utiliza la conexión estrella – zigzag: estrella – zigzag:
YzYzEl secundario consta de dos semidevanados con igual número de El secundario consta de dos semidevanados con igual número de espiras. La tensión secundaria de cada fase se obtiene como la suma espiras. La tensión secundaria de cada fase se obtiene como la suma
de las tensiones inducidas en dos semidevanados situados en de las tensiones inducidas en dos semidevanados situados en columnas diferentescolumnas diferentes. .
Los efectos producidos por los flujos homopolares se compensan Los efectos producidos por los flujos homopolares se compensan sobre los dos semidevanados no influyendo en el funcionamiento del sobre los dos semidevanados no influyendo en el funcionamiento del
transformador.transformador.
N1
N1
N2/2
N2/2
N2/2
N2/2
N2/2
N2/2
S S’
T T’ VT
R R’ VR
VS N1
s
t
r
Vt2
Vt1 Vs2
Vr2 Vs1
Vr1
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S S’
T T’ VT
R R’ VR
VS N1
s
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r
Vt2
Vt1 Vs2
Vr2 Vs1
Vr1
4.20 Índices horarios A4.20 Índices horarios A4.20 Índices horarios A4.20 Índices horarios A
La existencia de La existencia de
conexiones conexiones YdYd e e YzYz provoca la aparición provoca la aparición de desfases entre las de desfases entre las
tensiones del tensiones del primario y del primario y del secundario.secundario.
La existencia de La existencia de
conexiones conexiones YdYd e e YzYz provoca la aparición provoca la aparición de desfases entre las de desfases entre las
tensiones del tensiones del primario y del primario y del secundario.secundario.
Los terminales de Los terminales de igual polaridad son igual polaridad son
los que los que simultáneamente, simultáneamente, debido a un flujo debido a un flujo
común, presentan común, presentan la misma tensión.la misma tensión.
Los terminales de Los terminales de igual polaridad son igual polaridad son
los que los que simultáneamente, simultáneamente, debido a un flujo debido a un flujo
común, presentan común, presentan la misma tensión.la misma tensión.
N1
N1
S S’
T T’ VT
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VS N1
N2
N2
s s’
t t’ Vt
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Vs N2
N1
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VS N1
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s s’
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Vr
Vs Vt
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Con esta Con esta conexión el conexión el desfase es 0desfase es 0
Con esta Con esta conexión el conexión el desfase es 0desfase es 0
4.20 Índices horarios B4.20 Índices horarios B4.20 Índices horarios B4.20 Índices horarios BEl desfase se expresa en El desfase se expresa en múltiplos de 30º, lo que múltiplos de 30º, lo que
equivale a expresar la hora equivale a expresar la hora que marcarían el fasor de que marcarían el fasor de tensión de la fase R del tensión de la fase R del primario (situado en las primario (situado en las 12h) y el del secundario12h) y el del secundario
El desfase se expresa en El desfase se expresa en múltiplos de 30º, lo que múltiplos de 30º, lo que
equivale a expresar la hora equivale a expresar la hora que marcarían el fasor de que marcarían el fasor de tensión de la fase R del tensión de la fase R del primario (situado en las primario (situado en las 12h) y el del secundario12h) y el del secundario
VR
VS VT
Vr
Vs Vt
VR
VS VT
Vr
Vs Vt
Índice Índice horario horario 00
Índice Índice horario horario 00
N1
N1
S S’
T T’ VT
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VS N1
N2
N2
s
s’
t
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Vt
r
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Terminales del secundario
N1
N1
S S’
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Terminales del secundario VR
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Vs Vt
Índice Índice horario horario 66
Índice Índice horario horario 66 Desfase 180ºDesfase 180ºDesfase 180ºDesfase 180º
YyYy66
YyYy66
4.21 Conexión de 4.21 Conexión de transformadores en paralelotransformadores en paralelo I I
4.21 Conexión de 4.21 Conexión de transformadores en paralelotransformadores en paralelo I I
IGUAL IGUAL rrttIGUAL IGUAL rrtt Funcionamiento en Funcionamiento en
vacíovacíoFuncionamiento en Funcionamiento en
vacíovacíoIGUAL IGUAL
cccc
IGUAL IGUAL
cccc
Distribución de cargasDistribución de cargasDistribución de cargasDistribución de cargas
2211 cccc ZIZI 2211 cccc ZIZI
ZL ZCC1
ZCC2
U1
I1 I2
ZL ZCC1
ZCC2
U1
I1 I2
Circuito Circuito equivalentequivalentee
Circuito Circuito equivalentequivalentee
Condiciones para la Condiciones para la conexión de conexión de
transformadores transformadores monofásicos en paralelomonofásicos en paralelo
Condiciones para la Condiciones para la conexión de conexión de
transformadores transformadores monofásicos en paralelomonofásicos en paralelo
T1 T2
ZL
T1 T2
ZL
Trafos en Trafos en paraleloparaleloTrafos en Trafos en paraleloparalelo
SiSi cc1cc1= = cc1cc1 CC11=C=C22 sino un transformador estará más cargado que el sino un transformador estará más cargado que el
otrootro
SiSi cc1cc1= = cc1cc1 CC11=C=C22 sino un transformador estará más cargado que el sino un transformador estará más cargado que el
otrootroSiSi cc1cc1 cc1cc1 el transfomador más cargado sería el de < el transfomador más cargado sería el de < cccc (el más (el más
duro)duro)
SiSi cc1cc1 cc1cc1 el transfomador más cargado sería el de < el transfomador más cargado sería el de < cccc (el más (el más
duro)duro)
En transformadores trifásicos es necesario que ambos En transformadores trifásicos es necesario que ambos tengan el mismo índice horario para poder realizar la tengan el mismo índice horario para poder realizar la
puesta en paralelo.puesta en paralelo.
En transformadores trifásicos es necesario que ambos En transformadores trifásicos es necesario que ambos tengan el mismo índice horario para poder realizar la tengan el mismo índice horario para poder realizar la
puesta en paralelo.puesta en paralelo.
2211 cccc CC 2211 cccc CC
n
ncc
n
ncc I
IZI
I
IZI
2
222
1
111
n
ncc
n
ncc I
IZI
I
IZI
2
222
1
111
nn
ncc
nn
ncc UI
IZI
UI
IZI
12
222
11
111
11
nn
ncc
nn
ncc UI
IZI
UI
IZI
12
222
11
111
11
4.22 Autotransformadores A4.22 Autotransformadores A4.22 Autotransformadores A4.22 Autotransformadores A
N1
V1
Pto. del devanado que está a V2 voltios
N2 V2 V2
N1
V1
Pto. del devanado que está a V2 voltios
N2 V2 V2
Se utilizan cuando se necesita una Se utilizan cuando se necesita una relación de transformación de 1,25 a relación de transformación de 1,25 a 2. En ese caso son más rentables que 2. En ese caso son más rentables que
los transformadoreslos transformadores
Se utilizan cuando se necesita una Se utilizan cuando se necesita una relación de transformación de 1,25 a relación de transformación de 1,25 a 2. En ese caso son más rentables que 2. En ese caso son más rentables que
los transformadoreslos transformadores
Prescindiendo Prescindiendo de Nde N22 y y conectando conectando directamentedirectamente
Prescindiendo Prescindiendo de Nde N22 y y conectando conectando directamentedirectamente
N1
V1
Pto. del devanado que está a V2 voltios
V2
N1
V1
Pto. del devanado que está a V2 voltios
V2
AUTOTRAFAUTOTRAFOOAUTOTRAFAUTOTRAFOO
Ahorro de conductor: se emplean NAhorro de conductor: se emplean N22 es-piras menos.es-piras menos.
Circuito magnético (ventana) de Circuito magnético (ventana) de meno-res dimensiones.meno-res dimensiones.
Disminución de pérdidas eléctricas y Disminución de pérdidas eléctricas y magnéticas.magnéticas.
Mejor refrigeración (cuba más Mejor refrigeración (cuba más pequeña).pequeña).
Menor flujo de dispersión y Menor flujo de dispersión y
corriente de vacío. (Menor corriente de vacío. (Menor cccc).).
VENTAJASVENTAJASVENTAJASVENTAJAS
Pérdida del aislamiento galvánico.Pérdida del aislamiento galvánico. Mayor corriente de corto (Menor Mayor corriente de corto (Menor
cccc).).
Necesarias más protecciones.Necesarias más protecciones.
INCONVENIENTESINCONVENIENTESINCONVENIENTESINCONVENIENTES
SÍMBOLOSSÍMBOLOS SÍMBOLOSSÍMBOLOS
4.22 Autotransformadores B4.22 Autotransformadores B4.22 Autotransformadores B4.22 Autotransformadores B
AUTOTRAFOAUTOTRAFOSECO DE BTSECO DE BTAUTOTRAFOAUTOTRAFOSECO DE BTSECO DE BT
AUTOTRAFOAUTOTRAFOSECO DE BTSECO DE BTAUTOTRAFOAUTOTRAFOSECO DE BTSECO DE BT
VARIAC: VARIAC: AUTOTRAFAUTOTRAFO O REGULABLREGULABLEE
VARIAC: VARIAC: AUTOTRAFAUTOTRAFO O REGULABLREGULABLEE
VARIAC CON VARIAC CON INSTRUMENTOSINSTRUMENTOSDE MEDIDADE MEDIDA
VARIAC CON VARIAC CON INSTRUMENTOSINSTRUMENTOSDE MEDIDADE MEDIDA
Catálogos comercialesCatálogos comerciales
4.23 Transformadores 4.23 Transformadores con tomascon tomas
4.23 Transformadores 4.23 Transformadores con tomascon tomas
Permiten Permiten cambiar la cambiar la relación de relación de
espiras espiras entre entre
primario y primario y secundariosecundario, de este , de este modo se modo se consigue consigue
una una tensión tensión variablevariable
Permiten Permiten cambiar la cambiar la relación de relación de
espiras espiras entre entre
primario y primario y secundariosecundario, de este , de este modo se modo se consigue consigue
una una tensión tensión variablevariable
Entre otras aplicaciones se utilizan en las redes de transporte y Entre otras aplicaciones se utilizan en las redes de transporte y distribución para mantener la tensión cte. con independencia de distribución para mantener la tensión cte. con independencia de
la cargala carga
Entre otras aplicaciones se utilizan en las redes de transporte y Entre otras aplicaciones se utilizan en las redes de transporte y distribución para mantener la tensión cte. con independencia de distribución para mantener la tensión cte. con independencia de
la cargala carga
TOMASTOMASTOMASTOMAS
TOMASTOMASTOMASTOMAS
El caso 1 es más favorable ya que se trabaja El caso 1 es más favorable ya que se trabaja concon
tensiones menorestensiones menores
Tomas deTomas deregulaciónregulación
ConexiónConexióndevanadodevanadoss
ConexiónConexióntoma de toma de tierratierra
4.23 Transformadores con4.23 Transformadores contomastomas4.23 Transformadores con4.23 Transformadores contomastomas
Catálogos comercialesCatálogos comerciales
4.24 Transformadores con tres 4.24 Transformadores con tres arrollamientosarrollamientos
4.24 Transformadores con tres 4.24 Transformadores con tres arrollamientosarrollamientos
Son Son transformadores transformadores
especiales utilizados especiales utilizados en alta potencia. en alta potencia.
Constan de un Constan de un primario y dos primario y dos secundariossecundarios
Son Son transformadores transformadores
especiales utilizados especiales utilizados en alta potencia. en alta potencia.
Constan de un Constan de un primario y dos primario y dos secundariossecundarios
Mediante una sola Mediante una sola máquina se obtienen máquina se obtienen
dos niveles de dos niveles de tensión diferentestensión diferentes
Mediante una sola Mediante una sola máquina se obtienen máquina se obtienen
dos niveles de dos niveles de tensión diferentestensión diferentes
(t) (t)
NN
11
NN
22
NN22’’VV11
VV22
VV22
’’
SÍMBOLOSÍMBOLOSS
4.25 Transformadores de 4.25 Transformadores de medida y protección Amedida y protección A
4.25 Transformadores de 4.25 Transformadores de medida y protección Amedida y protección A
Aislar los dispositivos de medida y Aislar los dispositivos de medida y protección de la alta tensión.protección de la alta tensión.
Trabajar con corrientes o tensiones Trabajar con corrientes o tensiones proporcionales a las que son objeto proporcionales a las que son objeto de medida.de medida.
Evitar las perturbaciones que los Evitar las perturbaciones que los campos magnéticos pueden campos magnéticos pueden producir sobre los instrumentos de producir sobre los instrumentos de medidamedida
UTILIDAUTILIDADDUTILIDAUTILIDADD
El rendimiento no es El rendimiento no es importanteimportante
Trabajan con niveles Trabajan con niveles bajos de flujo (zona bajos de flujo (zona
lineal)lineal)
Existen trafos de Existen trafos de corriente y de corriente y de
tensióntensión
En todos los casos la rEn todos los casos la rtt es < 1 para mantener los valores bajos es < 1 para mantener los valores bajos en las magnitudes secundarias en las magnitudes secundarias
En todos los casos la rEn todos los casos la rtt es < 1 para mantener los valores bajos es < 1 para mantener los valores bajos en las magnitudes secundarias en las magnitudes secundarias
Los trafos de corriente tienen las corrientes secundarias Los trafos de corriente tienen las corrientes secundarias normalizadas a:normalizadas a:
5 A y 1 A y los de tensión las tensiones secundarias a 100 y 110 5 A y 1 A y los de tensión las tensiones secundarias a 100 y 110 VV
Los trafos de corriente tienen las corrientes secundarias Los trafos de corriente tienen las corrientes secundarias normalizadas a:normalizadas a:
5 A y 1 A y los de tensión las tensiones secundarias a 100 y 110 5 A y 1 A y los de tensión las tensiones secundarias a 100 y 110 VV
4.25.1 Transformadores de 4.25.1 Transformadores de corriente Acorriente A
4.25.1 Transformadores de 4.25.1 Transformadores de corriente Acorriente A
Xd2’Xd1 R1 R2’
XI11
I1
RFe
I0 I2’
CargaSecundario
Corriente amedir
Xd2’Xd1 R1 R2’
XI11
I1
RFe
I0 I2’
CargaSecundario
Corriente amedir
IIPPIIPP
IISSIISS
ZZcargacargaZZcargacarga
A
Conexión de un transformador de Conexión de un transformador de intensidadintensidad
En un trafo de corriente la corriente del primario viene impuesta En un trafo de corriente la corriente del primario viene impuesta por la intensidad que se desea medir. El flujo no es constante.por la intensidad que se desea medir. El flujo no es constante.
En un trafo de corriente la corriente del primario viene impuesta En un trafo de corriente la corriente del primario viene impuesta por la intensidad que se desea medir. El flujo no es constante.por la intensidad que se desea medir. El flujo no es constante.
Las impedancias que aparecen como cargas en el secundario Las impedancias que aparecen como cargas en el secundario tienen que ser muy bajas (suelen ser las de las bobinas tienen que ser muy bajas (suelen ser las de las bobinas
amperimétricas)amperimétricas)
Las impedancias que aparecen como cargas en el secundario Las impedancias que aparecen como cargas en el secundario tienen que ser muy bajas (suelen ser las de las bobinas tienen que ser muy bajas (suelen ser las de las bobinas
amperimétricas)amperimétricas)¡¡¡NUNCA SE PUEDE DEJAR EL SECUNDARIO EN CIRCUITO ¡¡¡NUNCA SE PUEDE DEJAR EL SECUNDARIO EN CIRCUITO
ABIERTO!!!ABIERTO!!!¡¡¡NUNCA SE PUEDE DEJAR EL SECUNDARIO EN CIRCUITO ¡¡¡NUNCA SE PUEDE DEJAR EL SECUNDARIO EN CIRCUITO
ABIERTO!!!ABIERTO!!!
4.25.1 Transformadores 4.25.1 Transformadores de corriente Bde corriente B
4.25.1 Transformadores 4.25.1 Transformadores de corriente Bde corriente B
Depende de la linealidad entre el flujo e IDepende de la linealidad entre el flujo e I0. 0. A mayor IA mayor I0 0 mayor mayor error.error.
Se utilizan materiales magnéticos de alta permeabilidad.Se utilizan materiales magnéticos de alta permeabilidad. Se trabaja con valores bajos de B.Se trabaja con valores bajos de B. Se trabaja con valores limitados de la corriente del secundario Se trabaja con valores limitados de la corriente del secundario
(Z de carga próxima al cortocircuito) para evitar pérdidas de (Z de carga próxima al cortocircuito) para evitar pérdidas de linealidadlinealidad
PRECISIÓN DE LA PRECISIÓN DE LA MEDIDAMEDIDAPRECISIÓN DE LA PRECISIÓN DE LA MEDIDAMEDIDA
Tensión de aislamientoTensión de aislamiento: máxima tensión con la que se puede : máxima tensión con la que se puede trabajar.trabajar.
Relación de transformaciónRelación de transformación: 200/5 A (por ejemplo).: 200/5 A (por ejemplo).
Error de IntensidadError de Intensidad: diferencia entre la I: diferencia entre la I2 2 real y la esperada en real y la esperada en
función de la corriente Ifunción de la corriente I1 1 en % (en % (i(%)i(%)).).
Error de faseError de fase: diferencia de fases entre I: diferencia de fases entre I11 e I e I22
PARÁMETROS DEL TRAFO DE PARÁMETROS DEL TRAFO DE CORRIENTE CORRIENTE PARÁMETROS DEL TRAFO DE PARÁMETROS DEL TRAFO DE CORRIENTE CORRIENTE
1001
12
I
IKI(%) n
i 1001
12
I
IKI(%) n
i
n
nn I
IK
2
1n
nn I
IK
2
1
4.25.1 4.25.1 Transformadores de Transformadores de
corriente Ccorriente C
4.25.1 4.25.1 Transformadores de Transformadores de
corriente Ccorriente C
Núcleos magnéticos para Núcleos magnéticos para transformadores de transformadores de
corrientecorriente
Sonda Sonda de de
corrientcorriente 1 – 10 e 1 – 10 – 100 A– 100 A
Transformador Transformador de corriente de corriente
1250A1250A
M. F. Cabanas: Técnicas para el M. F. Cabanas: Técnicas para el mantenimiento y diagnóstico de máquinas mantenimiento y diagnóstico de máquinas
eléctricas rotativaseléctricas rotativas
Transformadores de Transformadores de corriente 100 Acorriente 100 A
M. F. Cabanas: M. F. Cabanas: Técnicas para el Técnicas para el
mantenimiento y mantenimiento y diagnóstico de diagnóstico de
máquinas eléctricas máquinas eléctricas rotativasrotativas
4.26 Revisión de los 4.26 Revisión de los conceptos teóricos sobre los conceptos teóricos sobre los catálogos comerciales de un catálogos comerciales de un
fabricantefabricante
4.26 Revisión de los 4.26 Revisión de los conceptos teóricos sobre los conceptos teóricos sobre los catálogos comerciales de un catálogos comerciales de un
fabricantefabricante