Unidad 2: Transformadores Trifásicos

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1 1 Liceo Industrial de San Miguel Agustín Edwards Ross Especialidad de Electricidad Módulo: Redes de Cableado Unidad 2: Transformadores Trifásicos Generalidades. Un transformador trifásico esta constituido por tres transformadores que se encuentran separados o combinados sobre un solo núcleo, también este tipo de transformador puede ser un solo transformador trifásico. La representación grafica de conexión de muestra en la siguiente figura. H1,2, : Entrada X1,2, : Salida Los transformadores Trifásicos de Potencia se utilizan principalmente para la transmisión de la energía eléctrica, en Alta y Media Tensión, son de aplicaciones en subestaciones transformadoras, centrales de generación y engrandes usuarios (compañías). Se construyen en potencias normalizas desde 1,25 hasta 29 (MVA) en tensiones de 1,2; ; 66; y 12 (KV) en frecuencias de 50 y 60 Hz.

2 2 En cambio los Transformadores de Distribución son generalmente en potencias iguales o inferiores a 500 (KV) y en tensiones iguales o inferiores a 67 (KV). Las aplicaciones típicas de los transformadores de Distribución son: a) Plataformas Residenciales b) Granjas c) Edificios d) Talleres Comerciales e) Establecimientos Públicos, etc. Los transformadores Trifásicos tanto de potencia como de Distribución, rurales, subterráneos, auto protegidos, herméticos, etc. Pueden ser a) Secos b) Refrigerados por Aceite c) Encapsulados en Recina

3 Principalmente los transformadores son los enlaces entre los Generadores del Sistema de Potencia y las Líneas de Transmisión y entre las líneas de diferentes niveles de tensión Las líneas de operación trabajan en tensiones de 765(KV) Línea a Línea. Generalmente las unidades Generadoras como las Hitachi (Central de Rapel) Se fabrican en el rango de (KV), aunque existen niveles ligeramente superiores. Los transformadores Trifásicos también disminuyen la tensión a niveles de Distribución (12-1 KV), y finalmente a los requeridos para el uso residencial (240/120 V), al igual que los transformadores Monofásicos son altamente eficientes cerca de un 100 % de rendimiento.

4 4 Voltaje Trifásico en la líneas de Potencia es generalmente de 80 V, y las tensiones normales a niveles Monofásicos es de 220 V, esta tensión se puede obtener como lo señala la siguiente figura.

5 5 Vab = Vlinea = 80v Vac = Vlinea = 80v Vbc = Vlinea = 80v Van = Vfase = 220v Vbn = Vfase = 220v Vcn = Vfase = 220v Los Transformadores Trifásicos deben conectarse correctamente a las líneas para que trabajen de un modo adecuado.las cuatro formas o tipo de conexiones mas empleadas son: 1) Delta- Delta 2) Delta Estrella ) Estrella Estrella 4) Estrella Delta 1) Conexión Delta- Delta Características Los voltajes de línea y de fases son iguales tanto en primario como en secundario en cambio las corrientes difieren en veces Ilp Ifp Ils Ifs Vab = Va`b` = Vac = Vlp Va`c` = Vbc = Vb`c`=

6 6 Vlp Vfp Vlp Vfs Vab VacVfs Vbc Vlp Va`b ` Va`c``Vfs `Vb`c ` 2) Conexión Delta Estrella Características Los voltajes de línea y de fase en el primario son iguales VLp = VFp La tensión del secundario cumple la siguiente relación Vfs Vfs

7 7 Ilp Ifp Ils Ifs Vab Vlp Vfp Vac Vlp Vfp Vac Vlp Vfp Va`b ` Va`c` Vb`c ` Va`n Vb`n Vc n ` VFs ) Conexión Estrella Estrella Características Los voltajes de líneas se relacionan con los voltajes de fases según las siguientes expresiones. Vlp Vlp Vfp Vfp Vfs Vfs Vlp Ilp Ifp Ils Ifs

8 8 Vab VacVlp Vbc Van VbnVfp Vcn Delta Vab Van Vac Vbn Vbc Vcn Características Vab Van Vac Vbn Vbc Vcn Va`b ` Va`c` `Vb`c ` Va`n Vb`n Vfs Vc`n 4) Conexión Estrella Va`b ` Va`n Va`c` Vb`n Vb`c ` Vc`n Va`b Va`n ` Va' b' Vb`n ` Vb' c' Vc`n ` Los voltajes primarios de línea y de fase cumplen las siguientes Expresiones. Vlp vfp Vlp Vfs Las tensiones de línea y de fase en el secundario son iguales

9 9 Ifp Ilp Vfs En los transformadores trifásicos existe una polaridad Aditiva y Sustractiva A) Polaridad aditiva: sustrctivo Vt V V aditivo Vt V V salida X entrada H V V Ifs Ils Vfp Vcn Vbn Van Vlp Vbc Vac Vab Vcn Vbc Vbn Vac Van Vab Vbc Vcn Vac Vbn Vab Van Vfs c Vb Vfs c Va Vfs b Va ' ' ' ' ' '

10 10 B) Polaridad sustractiva: V 2 V1 H1 entrada X1 salida Determinación de la relación de transformación La relación de transformación en los transformadores trifásicos depende de la conexión y de la relación monofásica que posea cada transformador monofásico.

11 11 Relación 1 a EIp EIs EIIp EIIs EIIIp EIIIs Relación VH1 H 2 VX1 X 2 VH 2 H VX 2 X VH H1 VX 2X1 SUGERENCIA: Vea el siguiente video, en las dirección indicada El transformador eléctrico Cuestionario: Conteste en su cuaderno las siguientes preguntas: 1. Si un transformador trifásico posee los siguientes. datos determine la relación de transformación y complételo dibujando su diagrama. Datos H1 = 220 X1 = 12 H2 = 80 X2 = 24 H = 220 X = Dados los siguientes transformadores :determine todos los parámetros (tensión de línea y de fase) A) Estrella/Estrella Datos E1 220v

12 12 B) delta/estrella Datos : 260 E 150v E4 E9 C) Estrella / Delta Datos : E10 E7 220v