1. CONSULTAR LOS DIFERENTES MÉTODOS PARA DETERMINAR EL GRUPO DE CONEXIÓN EN TRANSFORMADORES TRIFÁSICOS

CONEXIONES DE LOS TRANSFORMADORES

Las conexiones básicas de los transformadores trifásicos son: Y‐y; Y‐d; D‐y; D‐d; Y‐z. Vamos a analizar las ventajas e inconvenientes de cada tipo de conexión.

Conexión Y‐yEn esta clase de transformadores, las tres fases de ambos bobinados están conectadas en estrella, siendo la tensión de línea √3 veces mayor que la tensión de fase.Aquí también coincide que la relación de transformación

m = VL1 / VL2 = VF1 / VF2

La conexión estrella – estrella tiene dos problemas graves:

- Si las cargas en el circuito del transformador no están equilibradas, entonces los voltajes en las fases del transformador pueden llegar a desequilibrarse en forma muy severa.

Estos problemas con la tercera armónica se deben a la no linealidad del circuito magnético del hierro.Dos de las técnicas utilizadas para reducir y hasta anular sus efectos son:

- Conectar sólidamente a tierra los neutros es decir el centro de la estrella de ambos bobinados del transformador, especialmente el neutro del lado primario, esta conexión a tierra permite que las componentes de tercer armónica, (secuencia cero), causan un flujo de corriente por el neutro en lugar de acumularse altos voltajes en el transformador.

- Insertar en el transformador un tercer bobinado, llamado terciario, el cual deberá conectarse en triangulo o delta. Como las componentes de tercer armónica son de secuencia cero se inducen corrientes en el bobinado terciario que anula los efectos perniciosos que ocurren en los restantes bobinados.

Conexión Y‐dEn esta clase de transformadores las tres fases del bobinado primario están conectadas en estrella y las del secundario en triángulo. Aquí el voltaje de línea primario está relacionado con el voltaje de fase por:

VL1 = √3 VF2,Mientras que el voltaje de línea secundario es igual al voltaje de fase secundario VL1 = VF2, por tanto la relación de voltajes de fase es: m= VF1 / VF2, por lo que la relación general entre voltajes de línea será:

VL1 / VL2 = √3 VF1/VF2 = √3 m

Expresión que indica que la relación de transformación general de la conexión Y–d es √3 veces mayor que la relación de transformación de voltajes de fase o de espiras.

Conexión D‐yEn esta clase de transformadores, las tres fases del bobinado primario están conectadas en triángulo, mientras que las del bobinado secundario lo están en estrella. Aquí el voltaje de línea primario es igual al voltaje de fase primario, VL1 = VF1, mientras que los voltajes secundarios VL2 = √3 VF2Por lo tanto VL1 / VL2 = m / √3

Conexión D‐dSe utiliza esta conexión cuando se desean mínimas interferencias en el sistema. Además, si se tiene cargas desequilibradas, se compensa dicho desequilibrio, ya que las corrientes de la carga se distribuyen uniformemente en cada uno de los devanados.En esta clase de transformadores tanto el bobinado primario y secundario está conectado en triángulo, resultando las tensiones de línea y de fase iguales, resultando la relación de transformación:

m = VL1 / VL2 = VF1 / VF2

Conexión Y‐z (Zig‐zag)Se consigue la conexión zig‐zag descomponiendo cada fase del bobinado secundario en dos mitades, las cuales se colocan en columnas sucesivas del núcleo magnético y arrolladas en sentido inverso, conectando los finales en estrella.Esta conexión se emplea únicamente en el lado de baja tensión. Tiene un buen comportamiento frente a desequilibrios de carga.

MÉTODOS PARA DETERMINAR EL GRUPO DE CONEXIÓN

- METODO DEL RELOJDependiendo del tipo de los transformadores, las bobinas de entrada y salida de un transformador multi-fase están conectados, ya sea como estrella (Y) o triángulo (D) o en zigzag (Z). El ángulo de fase entre la alta tensión y las bobinas de bajo voltaje varía entre 0 y 360 . En representación de vectores, el bobinado de HV se representa como 12 (0) horas y los otros devanados del grupo de conexión están representados por otros números del reloj, en referencia a lo real o virtual. Por ejemplo, en el grupo de conexión Dyn 11, el bobinado de HV es el delta y el VI de liquidación es la estrella y hay una diferencia de fase de 330 (11x30 ) entre dos bobinas. Mientras que el extremo muestra HV 12 (0), . Al final del VI muestra 11:00 (después de 330 ) La determinación del grupo de conexión es válida sólo en transformadores trifásicos. El devanado de alta tensión aparece en primer lugar (como referencia) y los otros devanados que seguir. Si las direcciones de vectores de la conexión son correctas, el puente puede ser equilibrado. Además, revisar el grupo de conexión o la polaridad es posible mediante el uso de un voltímetro De corriente continua o corriente alterna se puede utilizar para este control. Las conexiones sobre el método de la corriente alterna se detallan en las normas. Un ejemplo de este método se muestra en el diagrama de vectores a continuación.

METODO DEL GRUPO DE VECTORES

El grupo de vector proporciona una forma simple de indicar cómo las conexiones internas de un transformador en particular están dispuestas. En el sistema adoptado por el IEC, el grupo vector se indica mediante un código que consta de dos o tres letras, seguido de uno o dos dígitos. Las letras indican la configuración del bobinado de la siguiente manera:

D: bobinado Delta, también llamado una malla de cuerda. Cada fase terminal se conecta a dos vueltas, por lo que las bobinas forman una configuración triangular con los terminales en los puntos del triángulo.

Y: también conocido como estrella de bobinado. Cada fase terminal se conecta a un extremo de una cuerda, y el otro extremo de cada bobina se conecta a los otros dos en un punto central, por lo que la configuración se asemeja a una Y mayúscula. El punto central puede ser conectado fuera del transformador.

Z: sinuoso zigzag, o combinados entre sí bobinado estrella. Básicamente similar a una liquidación de estrellas, pero las bobinas están dispuestos de modo que las tres patas están "empeñados" en el diagrama de fase se dibuja.. Zig-zag de la herida transformadores tienen características especiales y no son de uso común, donde estas características no son necesarias.

III: bobinas independientes. Los tres devanados no están interconectados en el interior del transformador en absoluto, y debe ser conectado externamente.

El devanado de alta tensión se designa con una letra mayúscula, seguido de bobinados de media tensión o baja designados con una letra minúscula. Los dígitos que siguen a los códigos de letras indican la diferencia en el ángulo de fase entre los devanados, con bobinado de HV se toma como referencia. El número se expresa en unidades de 30 grados. Por ejemplo, un transformador con un grupo de vectores de Dy1 tiene un bobinado de HV en triángulo y una bobina conectados en estrella-LV. El ángulo de fase del bobinado de BT se queda el HV en 30 grados.

2. CUÁL ES LA FINALIDAD DE DESFASAR UN CIERTO ÁNGULO ENTRE EL SECUNDARIO Y EL PRIMARIO DE UN TRANSFORMADOR.

Dependiendo del tipo de conexión, las tensiones simples del primario y del secundario pueden  no estar en fase, cosa que siempre ocurre en los transformadores monofásicos. Para indicar el desfase existente entre las tensiones simples, se suele utilizar el llamado índice horario (ángulo formado por la aguja grande y la pequeña de un  reloj cuando marca una hora exacta), expresado en múltiplos de 30º (ángulo entre dos horas consecutivas, 360º/12=30º ). El conocimiento del desfase (índice horario) es muy importante cuando se han de conectar transformadores en paralelo, dado que entonces, todos los transformadores deben tener el mismo índice horario, para evitar que puedan producirse corrientes de circulación entre los transformadores cuando se realice la conexión.

3. UTILIZANDO CUALQUIER MÉTODO (RELOJ, FASORES, ETC.) DISEÑE LOS CIRCUITOS DE CONEXIÓN PARA LOS CASOS SIGUIENTES: YY0, YY6, DY5, DY11.

YY0

YY6

DY5

DY11

BIBLIOGRAFIA

- Felipe Córcoles, Joaquín Durán.“TRANSFORMADORES”

- Jesús Fraile Mora “MÁQUINAS ELÉCTRICAS” Edic. 5ta, Edit. McGraw Hill

- http://www.tuveras.com/eltrafotrifasico/eltrafotrifasico.htm

- http://www.inele.ufro.cl/apuntes/Conversion/05CONVERSION3.pdf