TRANSFORMADORES TRIFÁSICOS

1. Tipos de transformadores

2. Conexiones trifásicas de transformadores

3. Circuito equivalente

4. Fenómenos armónicos

5. Desequilibrio en bancos y transformadores

6. Transformadores de tres circuitos

7. Conexiones especiales de transformadores

8. Transformadores de medida y protección

9. Transformadores con cambios de derivación

bajo carga

Conversión Electromecánica de la Energía: Luis Ortiz N.

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Transformador

trifásico en

resina colada

Transformadores trifásicos tipo acorazado

Tres transformadores monofásicos Unidad trifásica correspondiente

Flujos en el núcleo de un transformador

trifásico tipo acorazado

BAED 2

1

CBGF 2

1

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Transformador trifásico tipo núcleo

Formación de un transformador trifásico

tipo núcleo a partir de tres unidades

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Conexiones de transformadores trifásicos

Conexiones usuales para transformadores trifásicos (los enrrollados de

los transformadores se representan mediante líneas gruesas)

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Circuito equivalente de transformadores trifásicos

Conexión estrella-estrella Conexión triángulo-triángulo

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Fenómenos armónicos en circuitos trifásicos

Armónicos Orden de fases

1, 4, 7, 10, 13, . .2, 5, 8, 11, 14, . .3, 6, 9, 15, . . . . .

ABC (positiva)CBA (negativa)

En fase (secuencia cero)

Transformador trifásico tipo núcleo:

La producción de armónicos es prácticamente insignificante

Transformador trifásico tipo acorazado o

banco de 3 transformadores monofásicos:

La generación de armónicos en algunas conexiones puede ser

importante

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Primarios conectados en triángulo

CAABA iii

Por el triángulo podrán circular los 3os armónicos y múltiplos de las corrientes

de excitación, sin que circulen por las líneas que alimentan el triángulo

En un transformador normal el 3er armónico es del 40 % de la fundamental y

el 5to armónico es del 10 %

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Corrientes equilibradas del y sus terceros armónicos

Primarios en

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Corrientes en la línea y en el que contienen 5tos armónicos

Primarios en

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Armónicos en la conexión Y-Y con neutro primario conectado

Cuando los transformadores son iguales y las tensiones están equilibradas, la

corriente que circula por el neutro contiene sólo armónicos impares de frecuencia

múltiplos del tercero

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Armónicos en la conexión Y- con neutro aislado

Las corrientes de excitación de frecuencia del tercer armónico, necesarias para

una variación sinusoidal del flujo, circulan por los devanados conectados en

de un banco - , -Y o Y-, y no están presentes en las líneas trifásicas

conectadas al banco

CAABA iii

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Armónicos en la conexión Y-Y con neutros aislados

La supresión de los terceros armónicos de la corriente de excitación, trae como

consecuencia que el flujo contenga terceros armónicos, induciendo terceros

armónicos en las tensiones fase a neutro del secundario del banco Y-Y, los

cuales no están presentes en las tensiones entre líneas

BNANAB vvv

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Desequilibrios en bancos y transformadores

trifásicos

Desequilibrios en bancos - : .

• Corrientes de circulación interna debido a las pequeñas desigualdades

en las razones de transformación .

• Aportes distintos de corriente (potencia) a la carga debido a las

pequeñas diferencias en las impedancias internas

Los desequilibrios que se pueden presentar son los siguientes:

Cargas monofásicas en bancos trifásicos en diversas conexiones: .

• Carga conectadas entre fase y neutro .

• Carga conectada entre fase y fase

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Desequilibrios en bancos triángulo - triángulo por

diferencias en la razón de transformación

Las pequeñas diferencias en las razones de transformación de cada una de

las unidades de un banco, induce una f.e.m. resultante, que hace circular

corrientes en el interior de la delta

CA

CA

BC

BC

AB

AB

a

V

a

V

a

VE 20

2

2020

SCZ

EI

20

2020 Iaa

aa

a

I

a

IIII

CAAB

ABCA

CAAB

CAABA

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Cargas monofásicas en bancos trifásicos

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Conexión Y-Y con neutro aislado

0 CBA iii

BAC iii

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REFERENCIAS

[1] E.E. Staff MIT, “Circuitos Magnéticos y Transformadores”,

Editorial Reverte Argentina S. A C., Buenos Aires 1981

[2] A. Norton Chaston, “Electric Machinery”, Prentice Hall,

Englewood Cliffs, New Jersey 1986

[3] A.E. Fitzgerald, C. Kingsley Jr, A. y S. D. Umans, “Máquinas

Eléctricas”, Mc Graw-Hill Interamericana de México S.A.,

México 1992

[4] S.A. Nasar, “Máquinas Eléctricas, operación en estado

estacionario”, CECSA Compañía Editorial Continental S.A.

de C.V., México, 1993

[5] I. L. Kosow, “Máquinas Eléctricas y Transformadores”,

2ª Edición, Prentice Hall Hispanoamericana, México 1993

[6] L.Ortiz, “Curso de Máquinas Eléctricas”, Apunte curso de

Máquinas Eléctricas, Depto. de Ing. Eléctrica, USACH 1995

[7] S.A. Nasar, “Electric Machines and Power Systems”,

Vol. 1 Electric Machines, Mac Graw-Hill, New York, 1995

[8] R.H. Engelmann, W. H. Middendorf, “Handbook of Electric

Motors”, Marcel Dekker, Inc., New York, 1995.