Tema: TRANSFORMADOR TRIFASICO

Profesor: Ing. MOLINA PABLO.

NRC 2852Integrantes: ALVAREZ Andrs. BUENAVENTURA Jaime. PROAO Jefferson. FIGUEROA Jean.

Sangolqu, 14 de Mayo del 2014TRANSFORMADOR TRIFASICO

Se denomina transformador a un dispositivo elctrico que permite aumentar o disminuir la tensin en un circuito elctrico de corriente alterna, manteniendo la potencia.

Un transformador trifsico consta de tres fases desplazadas en 120 grados, en sistemas equilibrados tienen igual magnitud. Una fase consiste en un polo positivo y negativo por el que circula una corriente alterna. No es necesario decir que un transformador no funciona con corriente continua, puesto que para que exista un voltaje V debe haber una variacin del flujo. V = N d/dt donde N es el nmero de espiras del lado de alta o baja tensin del transformador. El trmino d/dt es una derivada del flujo, o en trminos simples la variacin del flujo magntico.

Los transformadores para circuitos trifsicos pueden construirse de dos maneras. Estas son:

Tomando tres transformadores monofsicos y conectndolos en un grupo trifsico. Haciendo un transformador trifsico que consiste en tres juegos de devanados enrollados sobre un ncleo comn

Si el sistema de alimentacin es trifsico equilibrado, los tres flujos son iguales en magnitud, estando desfasados 120 en tiempo real

Los primarios y secundarios del transformador trifsico se pueden conectar independientemente en estrella o delta, por lo cual tenemos 4 conexiones posibles:

Estrella - Estrella Estrella - Delta Delta - Estrella Delta - Delta

En cualquiera de las tres conexiones, la potencia aparente total, la potencia real y la potencia reactiva se obtienen como

Estrella Estrella Y-Y

La conexin Y-Y se considera ventajosa cuando han de enlazarse dos sistemas de tensiones relativamente altas. No existe desplazamiento de fase entre las tensiones del primario y el secundario.La desventaja si la carga esta desbalanceada, los voltajes de las fases del transformador pueden llegar a desbalancear severamente. Los voltajes de terceras armnicas pueden ser grandes.

Delta Delta -

Esta conexin se utiliza en transformadores de baja tensin ya que se necesita ms espiras / fase de menor seccin.Se comporta bien frente a cargas desequilibradas. La ausencia de neutro puede ser a veces una desventaja.

Estrella Delta Y-

No tiene problemas con los componentes de tercer armnico, puesto que estos dan lugar a una corriente circulante en el lado conectado de delta. La conexin se comporta razonablemente bien bajo cargas desequilibradas, ya que el tringulo redistribuye parcialmente cualquier desequilibrio que se presente.Debido a su conexin en delta en el secundario sufre un desplazamiento de 30, en el secundario con respecto al primario.Este tipo de conexin se adapta particularmente bien a transformadores en sistemas de alta tensin en el extremo reductor de tensin de lnea.

Delta - Estrella -Y

Esta conexin presenta las mismas ventajas y el mismo desplazamiento de fase que Y- . Esta conexin es tambin muy utilizada en los transformadores de distribucin, de modo de alimentar cargas trifsicas y monofsicas.

Tipos de transformadores trifsico

Transformador Trifsico tipo acorazado:

Puede considerarse como tres transformadores monofsicos de tipo acorazado, colocados uno junto a otro, tal como semuestraen la figura 1. La nica diferencia entre esta disposicin, que corresponde a un transformador trifsico, es que las lminas del ncleo de este ltimo estn entrelazadas, es decir, las tres partes del ncleo no estn separadas. Esto hace que los flujos en el ncleo, correspondientes a fases diferentes, se superpongan en las partes indicadas por D-E-F y G.

La figura 1 nos indica los tres transformadores trifsicos y la unidad trifsica correspondiente.

Transformador Trifsico tipo ncleo, con tres columnas:

En las figuras colocadas debajo de este argumento nos indica la formacin de un transformador trifsico tipo ncleo a partir de tres unidades monofsicas. Si las tensiones aplicadas son sinusoidales, simtricas y equilibradas los flujos de la figura 2.

La figura 2 nos indica la parte central del ncleo omitida y nos dice la disposicin del ncleo lo que presenta un pequeo desequilibrio del circuito magntico para las tres fases lo que permite un importante material deahorrodel ncleo.

Polaridad de Transformador tipo ncleo

En el transformador trifsico tipo ncleo, la situacin es diferente. La polaridad se puede establecer slo para los enrollados que estn sobre una misma pierna o columna del ncleo. Junto alconceptode "marcasde polaridad", se tiene el de "comienzos de enrollado" o "puntas de enrollado". De esta forma, se puede considerar como "comienzos de enrollado" a los terminales tales que si por ellos entran corrientes, se establezcan flujos. Para cada columna entonces; H1 y X1 (o H2 y X2 o H3 y X3) sern homlogos o no, dependiendo de si la polaridad es sustractiva o aditiva.

Ejemplos Prcticos de transformadores trifsicos.TRANSFORMADOR DE POTENCIA

Descripcin:

Se utilizan para substransmisin y transmisin de energa elctrica en alta y media tensin. Son de aplicacin en subestaciones transformadoras, centrales de generacin y en grandes usuarios.

Caractersticas Generales:Se construyen en potencias normalizadas desde 1.25 hasta 20 MVA, en tensiones de 13.2, 33, 66 y 132 kV. y frecuencias de 50 y 60 Hz.

TRANSFORMADOR DE DISTRIBUCIONSe denomina transformadores de distribucin, generalmente los transformadores de potencias iguales o inferiores a 500 kVA y de tensiones iguales o inferiores a 67 000 V, tanto monofsicos como trifsicos. Aunque la mayora de tales unidades estn proyectadas para montaje sobre postes, algunos de los tamaos de potencia superiores, por encima de las clases de 18 kV, se construyen para montaje en estaciones o en plataformas. Las aplicaciones tpicas son para alimentar a granjas, residencias, edificios o almacenes pblicos, talleres y centros comerciales.A continuacin se detallan algunos tipos de transformadores de distribucin.

Descripcin:Se utilizan en intemperie o interior para distribucin de energa elctrica en media tensin. Son de aplicacin en zonas urbanas, industrias, minera, explotaciones petroleras, grandes centros comerciales y toda actividad que requiera la utilizacin intensiva de energa elctrica.

Caractersticas Generales:Se fabrican en potencias normalizadas desde 25 hasta 1000 kVA y tensiones primarias de 13.2, 15, 25, 33 y 35 kV. Se construyen en otras tensiones primarias segn especificaciones particulares del cliente. Se proveen en frecuencias de 50-60 Hz. La variacin de tensin, se realiza mediante un conmutador exterior de accionamiento sin carga.

Transformadores Secos Encapsulados en Resina Epoxi

Descripcin:Se utilizan en interior para distribucin de energa elctrica en media tensin, en lugares donde los espacios reducidos y los requerimientos de seguridad en caso de incendio imposibilitan la utilizacin de transformadores refrigerados en aceite. Son de aplicacin en grandes edificios, hospitales, industrias, minera, grandes centros comerciales y toda actividad que requiera la utilizacin intensiva de energa elctrica.

Caractersticas Generales:Su principal caracterstica es que son refrigerados en aire con aislacin clase F, utilizndose resina epoxi como medio de proteccin de los arrollamientos, siendo innecesario cualquier mantenimiento posterior a la instalacin. Se fabrican en potencias normalizadas desde 100 hasta 2500 kVA, tensiones primarias de 13.2, 15, 25, 33 y 35 kV y frecuencias de 50 y 60 Hz.

Transformadores Hermticos de Llenado Integral

Descripcin:Se utilizan en intemperie o interior para distribucin de energa elctrica en media tensin, siendo muy tiles en lugares donde los espacios son reducidos. Son de aplicacin en zonas urbanas, industrias, minera, explotaciones petroleras, grandes centros comerciales y toda actividad que requiera la utilizacin intensiva de energa elctrica.Caractersticas Generales:Su principal caracterstica es que al no llevar tanque de expansin de aceite no necesita mantenimiento, siendo esta construccin ms compacta que la tradicional. Se fabrican en potencias normalizadas desde 100 hasta 1000 kVA, tensiones primarias de 13.2, 15, 25, 33 y 35 kV y frecuencias de 50 y 60 Hz.Transformadores Rurales

Descripcin:Estn diseados para instalacin mono poste en redes de electrificacin suburbanas monofilares, bifilares y trifilares, de 7.6, 13.2 y 15 kV.En redes trifilares se pueden utilizar transformadores trifsicos o como alternativa 3 monofsicos.

Transformadores Subterrneos

AplicacionesTransformador de construccin adecuada para ser instalado en cmaras, en cualquier nivel, pudiendo ser utilizado donde haya posibilidad de inmersin de cualquier naturaleza.CaractersticasPotencia: 150 a 2000KVAAlta Tensin: 15 o 24,2KVBaja Tensin: 216,5/125;220/127;380/220;400/231VTransformadores Auto Protegidos

AplicacionesEl transformador incorpora componentes para proteccin del sistema de distribucin contra sobrecargas, corto-circuitos en la red secundaria y fallas internas en el transformador, para esto poseee fusibles de alta tensin y disyuntor de baja tensin, montados internamente en el tanque, fusibles de alta tensin y disyuntor de baja tensin. Para proteccin contra sobretensiones el transformador est provisto de dispositivo para fijacin de pararrayos externos en el tanque.CaractersticasPotencia: 45 a 150KVAAlta Tensin: 15 o 24,2KVBaja Tensin: 380/220 o 220/127V

AUTOTRANSFORMADORES

Autotransformador tpico de laboratorioLos autotransformadoresse usan normalmente para conectar dos sistemas de transmisin de tensiones diferentes, frecuentemente con un devanado terciario en tringulo. De manera parecida, los autotransformadores son adecuados como transformadores elevadores de centrales cuando se desea alimentar dos sistemas de transporte diferentes. En este caso el devanado terciario en tringulo es un devanado de plena capacidad conectado al generador y los dos sistemas de transporte se conectan al devanado, autotransformador. El autotransformador no slo presenta menores prdidas que el transformador normal, sino que su menor tamao y peso permiten el transporte de potencias superiores.TRANSFORMADOR DE CORRIENTE

Transformador de corriente tpico de laboratorio

Los transformadores de corrientese utilizan para tomar muestras de corriente de la lnea y reducirla a un nivel seguro y medible, para las gamas normalizadas de instrumentos, aparatos de medida, u otros dispositivos de medida y control. Ciertos tipos de transformadores de corriente protegen a los instrumentos al ocurrir cortocircuitos.Los valores de los transformadores de corriente son:Carga nominal:2.5 a 200 VA, dependiendo su funcin.Corriente nominal:5 y 1A en su lado secundario. Se definen como relaciones de corriente primaria a corriente secundaria. Unas relaciones tpicas de un transformador de corriente podran ser: 600/5, 800/5, 1000/5.Usualmente estos dispositivos vienen con un ampermetro adecuado con la razn de transformacin de los transformadores de corriente, por ejemplo: un transformador de 600/5 est disponible con un ampermetro graduado de 0 - 600A.Otros transformadores:

Transformador de corriente tpico de laboratorio

Transformador trifsico de laboratorio

Transformador de distribucin comn de la ciudad

Transformadores de distribucin empresa elctrica

Transformador de potencia

Transformador trifsico interior

Conclusiones: Los transformadores trifsicos tienen varias conexiones, cada conexin tiene su uso, con sus respectivas ventajas y desventajas, se debe buscar la mejor conexin para cada aplicacin.

Podemos decir que los transformadores trifsicos es un dispositivo que consta de tres fases, como lo indica el nombre, que sirve para bajar el nivel de tensin, en cualquiera de sus dos configuraciones, estrella o triangulo. Como diferencia fundamental entre ambos es el tipo de conexin de sus bobinas, en la conexin estrella tienes un punto comn que se llama neutro, y que absorbe la diferencia de corriente que pueda llegar a circular por las fases, as otorga proteccin.

Bibliografa:

Hay Williams, Enginnering Electromagnetism 5aEdicinMcGraw Hill, Nueva York Stephen Chapman, Maquinas Electricas,4 edicin, Mac Graw Hill ,Mxico JESUS FRAILE MORA;MquinasElctricas;5 Edicin , Mac Graw Hill ,Mxico Alexander, Charles K Fundamentos de Circuitos Electricos,3a edicin Mc Graw Hill H.HUSBCHER, Electrotecnia Curso Elemental ,2 edicin www.inele.ufro/apuntes.com