OBJETIVOS: .......................................................................................................................................... 2 FUNDAMENTO TEÓRICO: .................................................................................................................... 2 Transformadores trifásicos: ............................................................................................................ 2 Conexiones de transformadores trifásicos ..................................................................................... 3 Bancos de transformadores monofásicos ....................................................................................... 4 Ventajas del transformador de núcleo 3φ sobre los grupos monofásicos: ..................................... 8
Desventajas: .................................................................................................................................... 8
EQUIPOS A UTILIZARSE:....................................................................................................................... 9 PROCEDIMIENTO ............................................................................................................................... 12 CUESTIONARIO .................................................................................................................................. 18 CONCLUSIONES ................................................................................................................................. 29 RECOMENDACIONES ......................................................................................................................... 30 BIBLIOGRAFÍA .................................................................................................................................... 31
OBJETIVOS:
Analizar y evaluar el comportamiento en forma experimental de las conexiones tipo Dy e Yd de dos bancos trifásicos.
Realizar el ensayo de cortocircuito y de circuito abierto de un banco trifásico y calcular el valor de sus parámetros respectivamente.
Determinar el circuito equivalente y verificar el reparto de carga trifásica.
FUNDAMENTO TEÓRICO: Transformadores trifásicos: Los transformadores trifásicos son utilizados para el suministro o el transporte de energía a grandes distancias de sistemas de potencias eléctricas. Lo que normalmente conocemos como la distribución eléctrica, pero a grandes distancias. Los bancos de transformadores consisten en tres transformadores monofásicos conectados entre ellos para simular un transformador trifásico. Esto estaría muy bien para el caso de que se desee tener un transformador monofásico de repuesto para los casos de averías, pero la realidad es que los transformadores transformadores trifásicos resultan más económicos, es decir, un transformador trifásico es más barato que tres transformadores monofásicos. Además, está la relación de tamaño, un único transformador trifásico siempre será más pequeño que un banco de transformadores monofásicos. monofásicos. Tanto los bancos de transformadores monofásicos como el transformador trifásico se pueden conectar de diferentes formas.
Conexiones de transformadores trifásicos ) Conexión Estrella: Esta Estrella: Esta forma de conexión, se prefiere para operaciones con tensiones elevadas(ó muy altas) por resultar más económico.
a
b) Conexión Triángulo: Empleada Triángulo: Empleada para transformadores transformadores de potencia potencia elevada y tensiones moderadas ó corrientes elevadas. c) Conexión Estrella-Estrella: Estrella-Estrella: Empleado cuando se desee disponer de neutro en baja y cuando no se prevean grandes corrientes corrientes de desequilibrio (fase (fase neutro). Útil para transformadores con potencias pequeñas ó moderadas a tensiones elevadas. d) Conexión Estrella-Triangulo: Estrella-Triangulo: Adecuado como transformador reductor (cuando no se requiere puesta a tierra en el secundario). No genera armónicas de tensión. Se recomienda mayormente para tensiones secundarias relativamente bajas que motiva corrientes elevadas. e) Conexión Triángulo- Estrella: Empleado Estrella: Empleado como transformador elevador. No es generador de terceras armónicas de tensión. No motiva flujos por el aire en caso de cargas desequilibradas (c.c.) ni traslados de neutros (sobretensiones). Admite cargas desequilibradas y posibilidad de sacar neutro en baja tensión. f) Conexión Estrella-Zeta: Solo Estrella-Zeta: Solo se emplea en transformadores de distribución de reducida potencia. Puede operar con neutro secundario, admitiendo toda clase de desequilibrios y
las tensiones secundarias no presentan terceras armónicas. Es más caro que el Estrella – Estrella, por el mayor empleo de material en su construcción. A continuación, veremos las conexiones más utilizadas:
Bancos de transformadores monofásicos Los bancos de transformadores monofásicos son utilizados en sistemas eléctricos trifásicos como sustitución de un transformador trifásico. Por ejemplo, en el transporte a largas distancias de la energía eléctrica. Asimismo, el banco de transformadores monofásicos también sirve para poder cambiar el número de fases del sistema, es decir, un sistema trifásico lo podemos convertir en un sistema bifásico, de 6 fases, de doce fases, etc. Por lo que respecta a las bobinas primarias y secundarias, las podemos conectar de varias formas, teniendo cuatro posibles casos: Y/Y, Y/Δ, Δ/Y, Δ/Δ. Es decir, podemos conectar las bobinas primarias en estrella o en triángulo al igual que las bobinas secundarias. Dependiendo como lo hagamos tendremos unas características técnicas u otras. De esta forma, la relación de las tensiones de entrada y de salida no solamente dependerá de la relación de vueltas (espiras) de las bobinas primarias y secundarias, sino que también dependerá de cómo estén conectadas las bobinas primarias y las bobinas secundarias.
La conexión estrella/estrella (Y/Y). Con este tipo de conexión se tienen dos neutros, uno en las bobinas primarias y otro en las bobinas secundarias. El problema surge cuando no se conectan estos neutros a la masa o tierra, porque las señales u ondas senoidales salen por el secundario distorsionadas. Solamente no es necesario conectar los neutros a tierra cuando el sistema trifásico esta muy equilibrado. Asimismo, debemos indicar que no hay un desplazamiento de fase entre las tensiones de entrada y las tensiones de salida. La conexión estrella/triángulo (Y/Δ). Con este tipo de conexión la corriente en el devanado de las bobinas secundarias es de un 58% de la corriente carga. La distorsiones de las tensiones de salida no resultan tan severos como en una conexión Y/Y. También tenemos que señalar que existe un desplazamiento de fase entre las tensiones de entrada y de salida de 30 °. Este tipo de conexión se puede utilizar en aplicaciones de reducción.
La conexión triángulo/triángulo (Δ/Δ).
Este tipo de conexión tiene la desventaja de no disponer de ningún neutro, ni en el primario ni en el secundario. Otra desventaja es el aislamiento eléctrico que resulta más caro que otro de conexión (Y), para las mismas especificaciones técnicas. En este tipo de conexión las tensiones de entrada y salida se encuentran en fase. Este sistema de conexión es utilizado en sistemas trifásicos donde la tensión no es muy elevada. La principal ventaja de este modo de conexión es que aunque las cargas no estén bien equilibradas las tensiones mantienen un buen equilibrio. En el siguiente dibujo se puede apreciar como se realizan las conexiones entre los tres transformadores monofásicos:
La conexión triángulo/estrella (Δ/Y).
Con una conexión de este tipo se consigue un adelanto de fase de 30 ° de las tensiones de salida respecto a las tensiones de entrada. La principal ventaja de este tipo de conexión es que se reduce considerablemente el gasto económico en el aislamiento interno del transformador. Sin embargo, la desventaja del desfase de 30° puede ser negativa, pues la conexión en paralelo con otra fuente de energía es imposible, por otro lado, en el caso de que este banco de transformadores tenga que alimentar a un grupo de cargas aisladas no representaría ningún inconveniente el desfase. Asimismo, podemos apreciar en el dibujo que el secundario tiene un neutro. Este tipo de conexión se utiliza en aplicaciones de elevación de tensiones.
La conexión triángulo abierto. El siguiente dibujo representa a dos transformadores monofásicos conectados entre si en la manera denominada triángulo abierto o delta abierta.
Esta forma de conectar dos transformadores monofásicos no es muy empleada. Solamente se utiliza cuando se nos ha estropeado un transformador, es decir, en casos de emergencia. El problema de esta conexión es que se pierde potencia en las líneas, en torno al 13.4%, por ello no se utiliza. El funcionamiento es el mismo al de una conexión Δ/Δ.
Ventajas del transformador de núcleo 3φ sobre los grupos monofásicos:
1. Ocupan menos espacio. 2. Son más livianos. 3. Son más baratos. 4. Hay solo una unidad que conectar y proteger. Desventajas:
1. Mayor peso unitario. 2.
Cualquier falla inutiliza toda la transformació n 3φ lo que obliga a tener una unidad o potencia de reserva mayor.
EQUIPOS A UTILIZA RSE:
1 autotransformador trifásico 220 voltios - 15 A
3 Transformadores monofásicos S=1KVA (220v-115v)
1
carga
trifásica
resistiva
(Focos
incandescentes)
220
voltios
1 vatímetro trifásico 220 voltios ; 5/25 A
1 vatímetro monofásico
1 amperímetro de pinza digital
1 multímetro digital
1 Motor eléctrico trifásico a 220 v
3 condensadores de igual capacidad.
PROCEDIMIENTO 1) Verificar el funcionamiento correcto de los instrumentos de medida antes de realizar los ensayos Todos los instrumentos de medición se encontraban en perfecto funcionamiento. 2) Medición de resistencias en corriente continua: Con la ayuda del multímetro medir las resistencias en corriente continua de cada arrollamiento de los transformadores a la temperatura de ambiente. (25ºC) La prueba solo se hizo a un transformador por considerar a todos con las mismas características, los resultados de la prueba en corriente continua son:
De los resultados y ajustando los valores por mínimos cuadrados llegamos a los siguientes valores: Primario (115V): R1=0.68 Ω
3) Verificar que las relaciones de transformación de cada transformador monofásico sean del mismo valor. Prueba de DC Rv 19.9 Primario 115V 19.9 Secundario 220V
VDC 10 15 20 25 10 15 20 25
VL 0.20 0.3 0.39 0.5 0.53 0.81 1.08 1.34
IL 0.3 0.44 0.59 0.73 0.29 0.43 0.58 0.73
R 0.667 0.682 0.661 0.685 1.828 1.884 1.862 1.836
4) Realizar la prueba de cortocircuito y de vacío de cada transformador monofásico, asimismo determinar la polaridad (puntos homólogos) del primario y secundario de cada transformador. Prueba de cortocircuito
Prueba de CC
T1
Vcc 7.32 6.81 5.84 4.22 1.96
Icc 4.37 4.01 3.42 2.47 1.17
Pcc 29.8 25.4 18.6 9.7 2.1
fdp 0.932 0.934 0.934 0.934 1
IN 4.42 4.11 3.5 2.52 1.15
Prueba de vacío
Prueba de Vacío Vt 125.9 115.5 100.2 T1 86.1 70.9 55.7 40.7
V0 240 220 191.3 164.4 135.1 106.3 77.8
I0 0.28 0.21 0.15 0.11 0.09 0.07 0.06
P0 15.1 12.4 9.3 6.9 4.8 3.2 1.8
fdp0 0.43 0.5 0.618 0.719 0.784 0.791 0.72
polaridad
Se determinó que los tres trafos tienen la misma polaridad, que es SUSTRACTIVA. 5) Implementar el circuito de la figura 1 para formar un banco trifásico en conexión Dy luego medir en la salida las tensiones en cada fase del sistema y comprobar con lo que se dice en la teoría. Conexión Dy
CONEXIÓN DY V ENTRADA RS ST 115.1 116.6
RT 116.5
V SALIDA RS 379.8
a=
3.2806
ST 382.9
RT 379.6
6) Implementar el circuito de la figura 2 para formar un banco trifásico en conexión Yd luego medir en la salida las tensiones en cada fase del sistema y comprobar con la parte teórica. Conexión Yd
CONEXIÓN YD V ENTRADA RS ST 115 116.3
RT 116.2
V SALIDA RS 126.2
a=
1.0932
ST 126.4
RT 127.3
7) Implementar el circuito de la fig. 3. Variar la tensión de alimentación del banco trifásico de 0 a 220 voltios en el lado delta, mientras el lado Y permanece en circuito abierto y tomar diferentes medidas simultaneas de tensión, corriente y potencia.
Prueba de vacío
V ENTRADA (V) RS ST 115.5 115.9 100.1 100.8 80.6 81 60.4 60.55 40.08 40.27
I ENTRADA (A) IR IS 0.599 0.655 0.417 0.463 0.279 0.295 0.212 0.224 0.165 0.177
RT 116.2 100.5 81 60.54 40.38
IT 0.602 0.422 0.273 0.199 0.15
fdp
P(kW)
0.47 0.56 0.66 0.66 0.55
0.058 0.042 0.027 0.015 0.07
8) Conectar el circuito de la figura 4 y utilizando el autotransformador trifásico alimentar con tensión reducida del orden de 5-12% de la tensión nominal de c/u de las fases, de tal manera que circulen las corrientes nominales del banco y tomar diferentes medidas simultáneas de tensión, corriente y potencia.
Prueba de cortocircuito
V CC RS
ST
RT
I CC IR
IS
IT
12.73 12.12 10.09 7.12
13.34 12.37 10.32 7.68
13.29 12.18 10.28 7.76
9.40 8.40 7.00 4.80
9.58 8.70 7.21 5.10
9.00 8.00 7.00 4.60
fdp
PCC (kW)
IN
0.420 0.410 0.360 0.330
0.192 0.159 0.120 0.078
8.150 7.150 5.700 4.380
9) Implementar el sistema de la figura 5 y realizar las pruebas cuando la carga trifásica está formada por: Caso 01: 03 Lámparas incandescentes conectadas en delta y/o estrella. Caso 02: 01 Motor eléctrico trifásico. Caso 03: 03 Condensadores conectados en delta y/o estrella. Caso 04: 01 Carga RLC desbalanceada en delta y/o estrella.
Realizar las mediciones de potencia, factor de potencia, y todas las corrientes y voltajes tanto de línea como de fase
V ENTRADA (V) RS ST REFLECTORES 204.7 205.7 MOTOR 202.5 203.9 CONDENSADORES 202.5 204.4 R-L-C 208 209.2 V SALIDA (V) RS ST 219.6 218 220.5 21909 224.5 221.3 223 220.8
RT 216.9 220.6 223 221
RT 205.7 203.2 203.7 208.4
I SALIDA (A) IR IS 3.2 3.1 1.731 1.771 1.5 1.51 3.524 3.477
I ENTRADA (A) IR IS 3.418 3.53 2.05 2.21 1.24 1.25 3.7 3.9
IT 3.2 1.893 1.51 3.652
IT 3.545 2.14 1.27 3.86
P(kW)
Q(kVAR) fdp
1.219 0.099 0.052 0.439
0.048 0.679 0.585 0.398
0.99 0.14 0.08 0.99
CUESTIONARIO 1. Elaborar para los circuitos de las figuras 1 y 2, así como del ensayo con carga el diagrama fasorial en cada secuencia de fases indicando las tensiones de línea, de fase y corrientes obtenidas a partir de los cálculos.
2. Calcular a partir del ensayo de cortocircuito los parámetros a la temperatura garantizada por norma tomando como tensiones de cortocircuito valores entre el 5-12% de la tensión nominal y tabular estos valores en una tabla. En la experiencia se obtuvieron los siguientes valores: Vcc
Icc
Pcc
R eq
Zeq
Xeq
7.32
4.37
29.8
1.56
1.68
0.61
6.81
4.01
25.4
1.58
1.70
0.62
5.84
3.42
18.6
1.59
1.71
0.62
4.22
2.47
9.7
1.59
1.71
0.63
1.96
1.17
2.1
1.53
1.68
0.67
Figura 11. Ajuste de resultados de para Req.
Figura 12. Ajuste de resultados para Zeq
Después de ajustar por mínimos cuadrados llegamos a: Req=1.57 Ω De donde concluimos que: r1=0.68 Ω
Zeq=1.69Ω
r2’=0.89 Ω
Xeq=0.63Ω
x1=x2’=0.32 Ω
(º − º) ∗
.+ = . .+
º = . º = . Ω Ya que cada trafo tiene las mismas características se asumió los mismos parámetros. Prueba de CC Vcc 7.32 6.81 T1 5.84 4.22 1.96
Icc 4.37 4.01 3.42 2.47 1.17
Pcc 29.8 25.4 18.6 9.7 2.1
fdp 0.932 0.934 0.934 0.934 1
IN 4.42 4.11 3.5 2.52 1.15
3. ¿Qué aplicaciones importantes tienen en este caso las conexiones tipo Dy e Yd? Conexión Estrella-Triangulo: Adecuado como transformador reductor (cuando no
se requiere puesta a tierra en el secundario). No genera armónicas de tensión. Se recomienda mayormente para tensiones secundarias relativamente bajas que motivan corrientes elevadas.
Conexión Triángulo- Estrella: Empleado como transformador elevador. No es
generador de terceras armónicas de tensión. No motiva flujos por el aire en caso de cargas desequilibradas (c.c.) ni traslados de neutros (sobretensiones). Admite cargas desequilibradas y posibilidad de sacar neutro en baja tensión.
4. ¿Qué ventaja importante tiene la conformación de un banco trifásico a partir de transformadores monofásicos y dar un ejemplo aplicativo?
Conexión estrella-estrella
Conexión estrella-estrella Ventajas
Conexión más económica para transformadores de alta tensión que de pequeña potencia.
Pueden conectarse neutros a los dos bobinados, tanto con la tierra, como para una distribución equilibrada con cuatro cables. Una de las conexiones más sencillas para poner "en fase", en el funcionamiento en paralelo. Debido al tamaño relativamente grande de los conductores, la capacidad electrostática entre las espiras es elevada, de manera que los esfuerzos debidos a las ondas producidas por sobretensiones momentáneas que afectan a los enrollamientos, se disminuyen considerablemente. Si una fase en cualquier bobinado funciona defectuosa, las dos fases restantes pueden funcionar resultando una transformación monofásica. La carga que podría suministrar seria del 58 por ciento de la potencia normal trifásica.
Desventajas:
Los neutros negativos son muy inestables, a menos que sean sólidamente conectados a una toma de tierra. Las unidades trifásicas o baterías de polaridad opuesta no pueden funcionar en paralelo, a no ser que la conexión de las fases del primario o del secundario de un transformador o batería se invierta. Una avería en una fase hace que una unidad trifásica no pueda trabajar en una distribución de tres fases hasta que se repare. La construcción de los enrollamientos es más dificultosa y su coste, más elevado. Especialmente cuando es para corrientes altas.
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.
Conexión estrella-triangulo
Conexión triangulo-estrella Ventajas
Se eliminan las tensiones del tercer armónico por la circulación de la corriente de este tercer armónico en el secundario en triangulo. El neutro del primario se puede conectar con la tierra. El neutro del primario se mantiene estable por el secundario en triangulo. Es la conexión más conveniente para los transformadores reductores de tensión, debido a las características inherentes de los enrollamientos en estrella para altas tensiones y de los enrollamientos en triangulo para las bajas tensiones. Desventajas:
No se puede disponer de un neutro en el secundario para conectar con la tierra o para una distribución de cuatro cables, a menos que se disponga un aparato auxiliar. Un defecto en una fase hace que no pueda funcionar la batería o unidad trifásica hasta que se la repare. El enrollamiento en triangulo puede resultar débil mecánicamente en el caso de un transformador elevador con una tensión en el secundario muy alta, o con una tensión secundaria medianamente alta y potencia pequeña. Aplicaciones.
La aplicación principal de esta conexión tiene efecto en los transformadores reductores para alimentar una carga equilibrada trifásica, por ejemplo, motores.
Conexión de triangulo-estrella
Ventajas:
Se eliminan las tensiones del tercer armónico al circular la corriente de iste tercer armónico por el primario en el triángulo. El neutro del secundario se puede conectar con la tierra o puede ser utilizado para tener un suministro de cuatro cables. Se puede tener un suministro desequilibrado de cuatro cables, y las tensiones desequilibradas resultantes son relativamente pequeñas, siendo solamente proporcionales a las impedancias interna de los enrollamientos. Por esta razón se pueden alimentar simultáneamente cargas equilibradas y desequilibradas. Desventajas:
No se dispone de neutro en el primario para conectarlo con la tierra. Esto no es precisamente un inconveniente, pues, por lo general en el circuito del primario del transformador hay una toma de tierra, sea en el generador, sea en el secundario del transformador elevador de tensión. Una avería en una fase hace que una batería o unidad trifásica no pueda funcionar hasta que se la repare. El enrollamiento en triangulo puede ser débil mecánicamente en el caso de un transformador reductor de tensión con el primario a tensión muy alta o con una tensión mediana en el primario y potencia pequeña. Aplicaciones:
La aplicación principal tiene efecto como reductor de tensión para alimentar una distribución de cuatro cables, con carga equilibrada o desequilibrada. Con esta conexión se puede alimentar una carga mixta, como para motores e iluminación.
Esta conexión es igualmente aplicable para elevar la tensión con miras a alimentar una distribución de alta tensión o línea de transmisión, pues son eliminadas las tensiones del tercer armónico, puede disponerse de un neutro en la A.T. para conectar con la tierra, y los enrollamientos de A.T. poseen las características más robustas. 5. ¿Qué tipo de conexión usaría usted para alimentar una vivienda? Investigue que tipo de conexión se utiliza en Lima y por qué. Según se tiene entendido desde el curso de Máquinas Eléctricas estáticas y por catálogos encontrados en internet, lo más utilizado es el tipo de conexión Y – Y puesto que tiene un borne Neutro aislado para mayor confiabilidad y seguridad.
6. ¿Hay un cambio significante en los resultados si en nuestro sistema de alimentación con carga despreciamos la corriente de excitación? No, ya que la corriente de excitación es muy pequeño comparado con la corriente de carga, se encuentra en el orden de 1% o menor.
7. ¿Es correcto decir que el factor de potencia en el ensayo de vacío es igual a la unidad? Fundamente su respuesta. No es correcto decir que el factor de potencia es 1, debido a que los transformadores tienen una parte inductiva, y por ende tienen una potencia reactiva. Por esta razón el circuito no es netamente resistivo. S (VA)
Q (VAR)
Ф
P (W)
8. Del ensayo de cortocircuito elaborar una gráfica de las pérdidas que se producen en los devanados vs la tensión de cortocircuito para puntos en el rango establecido de (5-12%) del voltaje nominal e indicar para que tensiones se producen más pérdidas.
RS
V CC ST
RT
IR
I CC IS
12.73
13.34
13.29
9.40
9.58
12.12
12.37
12.18
8.40
10.09
10.32
10.28
7.12
7.68
7.76
fdp
PCC (kW)
9.00
0.420
0.192
8.70
8.00
0.410
0.159
7.00
7.21
7.00
0.360
0.120
4.80
5.10
4.60
0.330
0.078
IT
PCU VS VCC 0.250 y = 0.0019x2 - 0.0189x + 0.1145 0.200 0.150 0.100 0.050 0.000 6
7
8
9
10
11
12
13
14
Se puede observar que tiene una línea de tendencia de segundo grado. P NCu
2
I 1 N . Req1
2
V CC / Req1
IN 8.150 7.150 5.700 4.380
9. ¿Por qué no es necesario calcular las pérdidas en el fierro determinadas en el ensayo de vacío para la temperatura garantizada por norma? No es necesario porque estas pérdidas en el fierro son pequeñas en comparación con las pérdidas de cobre.
10. Para el ensayo con carga ¿qué influencia se tiene al trabajar con una carga con factor de potencia: unitario, en adelanto y en atraso? Para un fdp unitario produce un tipo de Potencia netamente activa, ya que carece de bobinas y capacitores, esto trae como una segunda consecuencia que la corriente de Línea esté en fase con el Voltaje de Línea en un circuito equivalente monofásico. Para un fdp en adelanto produce un tipo de potencia netamente Reactiva, pero es de valor negativo, ya que los condensadores tienden a reducir la energía reactiva de un circuito, esto trae como una segunda consecuencia un desfasaje del voltaje con la corriente, teniendo ésta última un ángulo positivo respecto al voltaje en el circuito equivalente monofásico. De igual manera para un factor de potencia en atraso produce un tipo de Potencia netamente Reactiva, pero es de valor positivo, ya que los inductores(bobinas) tienden a aumentar la energía reactiva del circuito, esto trae como una segunda consecuencia un desfasaje del voltaje con la corriente, teniendo ésta última un angulo negativo respeto al voltaje en el circuito equivalente monofásico. 11. Desarrollar el fundamento teórico para los tipos de conexiones a través de un banco monofásico. La conexión estrella/estrella (Y/Y). Con este tipo de conexión se tienen dos neutros, uno en las bobinas primarias y otro en las bobinas secundarias. El problema surge cuando no se conectan estos neutros a la masa o tierra, porque las señales u ondas senoidales salen por el secundario distorsionadas. Solamente no es necesario conectar los neutros a tierra cuando el sistema trifásico está muy equilibrado. Asimismo, debemos indicar que no hay un desplazamiento de fase entre las tensiones de entrada y las tensiones de salida. La conexión estrella/triángulo (Y/Δ). Con este tipo de conexión la corriente en el devanado de las bobinas secundarias es de un 58% de la corriente carga. Las distorsiones de las tensiones de salida no resultan tan severas como en una conexión Y/Y. También tenemos que señalar que existe un desplazamiento de fase entre las tensiones de entrada y de salida de 30 °. Este tipo de conexión se puede utilizar en aplicaciones de reducción. La conexión triángulo/triángulo (Δ/Δ).
Este tipo de conexión tiene la desventaja de no disponer de ningún neutro, ni en el primario ni en el secundario. Otra desventaja es el aislamiento eléctrico que resulta más caro que otro de conexión ( Y), para las mismas especificaciones técnicas. En este tipo de conexión las tensiones de entrada y salida se encuentran en fase. Este sistema de conexión es utilizado en sistemas trifásicos donde la tensión no es muy elevada. La principal ventaja de este modo de conexión es que aunque las cargas no estén bien equilibradas las tensiones mantienen un buen equilibrio. En el siguiente dibujo se puede apreciar cómo se realizan las conexiones entre los tres transformadores monofásicos:
La conexión triángulo/estrella (Δ/Y).
Con una conexión de este tipo se consigue un adelanto de fase de 30 ° de las tensiones de salida respecto a las tensiones de entrada. La principal ventaja de este tipo de conexión es que se reduce considerablemente el gasto económico en el aislamiento interno del transformador. Sin embargo, la desventaja del desfase de 30° puede ser negativa, pues la conexión en paralelo con otra fuente de energía es imposible, por otro lado, en el caso de que este banco de transformadores tenga que alimentar a un grupo de cargas aisladas no representaría ningún inconveniente el desfase. Asimismo, podemos apreciar en el dibujo que el secundario tiene un neutro. Este tipo de conexión se utiliza en aplicaciones de elevación de tensiones.
CONCLUSIONES
Se comprobaron las relaciones teóricas que obedecen los transformadores monofásicos al ser conectados en bancada trifásica.
Es de suma importancia conocer las conexiones del transformador para así entender el comportamiento de una red eléctrica.
Los bancos de transformadores monofásicos tienen similares características que transformadores trifásicos, al igual que sus ventajas y desventajas.
La conexión estrella-Triangulo se emplea generalmente para reducir de alta a media o baja tensión.
La conexión estrella delta no tiene problemas del tercer armónico de voltaje, puesto que estos se consumen en corriente circulante en el lado conectado en delta.
En la conexión estrella-Delta , aparece un inconveniente debido a la conexión delta , las tensiones del secundario sufren un desplazamiento de 30 grados con respecto a los voltajes del primario, lo cual puede causar inconvenientes al conectar en paralelo los secundarios del banco de transformadores.
Los bancos de transformadores tienen una aplicación típica en subestaciones de potencia, en particular en los sistemas de transmisión.
RECOMENDACIONES
Verificar el buen estado de los cables de conexión para evitar interrupciones en el desarrollo del laboratorio.
Seguir las especificaciones para utilizar de una manera correcta los instrumentos de medición, más aún verificar el funcionamiento del analizador de calidad.
