CONEXIONES DE BANCO TRIFASICO.

Introducción

Actualmente casi todos los sistemas de generacion y distribucion de potencia en el mundo son trifasicos de CA. 

Para transformar la corriente alterna trifásica se puede hacer uso de tres transformadores monofásicos. En el sistema trifásico estos tres transformadores deben trabajar como una sola unidad. Es lógico preguntarse si no sería posible unir los tres transformadores monofásicos en un solo artefacto trifásico y con ello conseguir economíade material. Imaginémonos tres transformadores independientes. Uniéndolos  en un solo TRANSFORMADOR trifásico, dejamos sin modificación aquella parte de los núcleos que llevan los arrollamientos y unimos los demás lados de los tres núcleos en un camino magnético común. Tal sistema magnético puede ser comparado con la conexión en estrella de tres circuitos eléctricos

Transformador trifásico

Tienen tres bobinados en su primario y tres en su secundario. Pueden adoptar forma de estrella (Y) (con hilo de neutro o no) o delta -triángulo- (Δ) y las combinaciones entre ellas: Δ-Δ, Δ-Y, Y-Δ y Y-Y. Hay que tener en cuenta que aún con relaciones 1:1, al pasar de Δ a Y o viceversa, las tensiones de fase varían.

1. Delta estrella: Se usa especialmente en distribución (baja tensión) con delta en alta y estrella en baja con neutro accesible. Esto permite que la onda sinusoidal de tercera armónica se mantenga circulando por la delta, pero no se transmita a las estrella.

Relación de transformación

En transformaciones trifásicas se define

como la relación de tensiones de línea de entrada a

las tensiones de

línea de salida del Banco o transformador trifásico

considerado.

La relación de transformación (m) de la tensión entre el bobinado primario y el bobinado secundario depende de los números de vueltas que tenga cada uno. Si el número de vueltas del secundario es el triple del primario, en el secundario habrá el triple de tensión.

Donde: (Vp) es la tensión en el devanado primario o tensión de entrada, (Vs) es la tensión en el devanado secundario o tensión de salida, (Ip) es la corriente en el devanado primario o corriente de entrada, e (Is) es la corriente en el devanado secundario o corriente de salida.


banco de transformadores trifasicos:

  

CONEXIONES DE TRANSFORMADORES TRIFASICOS

Un transformador trifásico consta de tres transformadores , ya sea separados o combinados sobre un solo núcleo. Los primarios y secundarios de cualquier transformador trifásico se pueden conectar independiente en ye en ye (Y) o en delta ()esto nos da un total de cuatro conexiones posibles para el banco de transformadores trifásicos.

1.-YE –ye (Y-Y)
2.-Ye-delta(Y-)
3.-Delta-ye(-Y)
4.-Delta-delta()

• Conexión YE -YE: 
  La conexión Y-Y de transformadores trifásicos se muestra a continuación .En esta conexión , el voltaje del primario en cada fase del transformador esta dado por :

La conexión Y-Y tiene dos problemas graves:

1.-Silas cargas en el circuito del transformador no están equilibradas , entonces los voltajes en las fases del transformador pueden llegar a desequilibrarse severamente

2.- Los voltajes de terceras armónicas pueden ser grandes.

Fig 17 Conexión YE-YE

Los dos problemas mencionados con anterioridad se pueden solucionar como sigue:

a) Conectando sólidamente a tierra los neutros del los transformadores.

b) Añadir un tercer devanado terciario conectando en al banco de transformadores.

Conexión Ye- DELTA:

En esta conexión, el voltaje de línea del primario está relacionado con el voltaje de fase del primario por:

Entonces se llega a determinar que el voltaje de línea tanto para el primario como para el secundario es de:

Esta conexión es más estable con respecto a las caras desequilibradas , debido a que redistribuye parcialmente cualquier desequilibrio que se presente .

El problema que presenta es que el voltaje secundario se desplaza 30º CON RESPECTO AL VOLATE DEL PRIMARIO .El hecho que se desplace una fase puede causar problemas en la puesta en paralelo, lo que quiere decir que se tiene que poner atención a la dirección de los desplazamiento de fase de 30º en cada banco del transformador para ponerlos en paralelo

Fig 18 Conexión YE-delta

Conexión Delta- Ye

En una conexión Delta Ye , el voltaje de línea primario es igual al voltaje de fase primario

Esta conexión tiene las mismas ventajas y el mismo desplazamiento de fase que la conexión YE-delata. La conexión que se muestra en la figura siguiente ocasiona que el voltaje secundario este, en retraso con respecto al voltaje primario .

Fig 19 Conexión DELTA - ye

Conexión DELTA-DELTA

En una conexión Delta- delta SE TIENE QUE el voltaje de línea del primario es igual a voltaje de fase del primario y el voltaje de línea del secundario es igual al voltaje de fase del secundario , por lo que los voltajes de línea entre primario y secundario es:

Esta conexión no tiene un desplazamiento de fase asociado y no tiene problemas con cargas desequilibradas o armónicos.

 

 leer mas en:

http://www3.fi.mdp.edu.ar/maquinas-electricas/Teorias%20PDF/MEI/PDF%20Presentaciones%20en%20Impress%20%28.odp%29/T04-%20Conexiones%20trif%E1sicas%20con%20transformadores%20monof%E1sicos.pdf

videos relacionados:

http://www.youtube.com/watch?v=pFLwVZthvg8
http://www.youtube.com/watch?v=JADlcqiwPbQ

¿Qué es corriente alterna (AC)?

Se denomina corriente alterna (abreviada CA en español y AC en inglés, de Alternating Current) a la corriente eléctrica en la que la magnitud y dirección varían cíclicamente.

¿Cómo se genera una onda senoidal o seno?

Una señal sinusoidal, a (t), tensión, v (t), o corriente, i(t), se puede expresar matemáticamente según sus parámetros característicos (figura 2), como una función del tiempo por medio de la siguiente ecuación:

Donde A₀ es la amplitud en voltios o amperios (también llamado valor máximo o de pico),

                                    W la pulsación en radianes/segundo,

                                     T el tiempo en segundos, y

                                     Β el ángulo de fase inicial en radianes.

 ¿Que establece la regla de Fleming de la mano derecha?

Esta regla señala que se usa el pulgar para representar el movimiento del conductor sobre el campo, el cual es un movimiento perpendicular hacia arriba, el índice representa la dirección  del campo magnético y el dedo representa la dirección de la f.e.m.

  Formula de cómo se calcula la f.e.m inducida.

Sobre un conductor que se mueve atravesando un campo magnético aparece una fuerza electromotriz inducida. El valor de la misma se calcula como:

E = B l v
E = Valor de la FEM
B = Campo magnético
l = Longitud del conductor dentro del campo
v = Velocidad del conductor

El sentido de la misma se calcula por la regla de la mano derecha. El sentido que se obtiene para la fuerza corresponde con el movimiento de cargas positivas.

1¿Que es un ciclo de corriente alterna?

Un ciclo de corriente alterna consiste en una alternancia positiva(los primeros 180° o medio ciclo) y en una alternancia negativa (segundo medio ciclo o 180°) del voltaje o corriente, lo que quiere decir que al completar 360° se daría un ciclo completo. 

   Frecuencia y su formula.

Frecuencia: Número de veces que una corriente alterna cambia de polaridad en 1 segundo. La unidad de medida es el Hertz (Hz) y se la designa con la letra F. De esta forma si en nuestro hogar tenemos una tensión de 220 V 50 Hz, significa que dicha tensión habrá de cambiar su polaridad 50 veces por segundo. Una definición más rigurosa para la frecuencia: Número de ciclos completos de C.A. que ocurren en la unidad de tiempo.  f = (P X S) / 120     Donde f = frecuencia, cps  P = número de polos del alternador  S = velocidad del alternador, r.p.m. Periodo y su formula. El tiempo que demora cada valor de la sinusoide de corriente alterna en repetirse o cumplir un ciclo completo, ya sea entre pico y pico, entre valle y valle o entre nodo y nodo, se conoce como “período”. El período se expresa en segundos y se representa con la letra (T). El período es lo inverso de la frecuencia y, matemáticamente, se puede representar por medio de la siguiente fórmula:  valor máximo en la onda senoidal. Valor máximo: es el valor de la tensión en cada "cresta" o "valle" de la señal.  valor eficaz en la onda senoidal. Valor eficaz: el valor que produce el mismo efecto que la señal C.C. equivalente. Se calcula mediante: valor medio en la onda senoidal. Valor medio: Media aritmética de todos los valores instantáneos de la señal en un período dado. Su cálculo matemático se hace con la fórmula: factor de potencia y su formula. Se define factor de potencia, f.d.p., de un circuito de corriente alterna, como la relación entre la potencia activa, P, y la potencia aparente, S, o bien como el coseno del ángulo que forman los fasores de la intensidad y el voltaje, designándose en este caso como cosφ, siendo φ el valor de dicho ángulo.   Potencia aparente y su formula.          La potencia aparente (también llamada compleja) de un circuito eléctrico de corriente alterna es la suma (vectorial) de la energía que disipa dicho circuito en cierto tiempo en forma de calor o trabajo y la energía utilizada para la formación de los campos eléctricos y magnéticos de sus componentes que fluctuara entre estos componentes y la fuente de energía.  Esta potencia no es la realmente consumida útil, salvo cuando el factor de potencia es la unidad (cos φ=1), y señala que la red de alimentación de un circuito no sólo ha de satisfacer la energía consumida por los elementos resistivos, sino que también ha de contarse con la que van a "almacenar" bobinas y condensadores. Se la designa con la letra S y se mide en Vatios (Voltios Amperios)    Su fórmula es:  Potencia real o eficaz  Potencia real es el producto del valor eficaz de la tensión por el valor eficaz de la corriente por el cos PHI.  Potencia reactiva y como se calcula. Potencia Reactiva (Q): es la potencia que los campos magnéticos rotantes de los motores o balastros de iluminación intercambian con la red eléctrica sin significar un consumo de potencia útil o activa. Fórmula de cálculo:       Unidad de medida: Volt-Amper Reactivo  Inductancia y en que unidad se mide Inductancia (también denominada inductancia propia) es la propiedad de un circuito o elemento de un circuito para retardar el cambio en la corriente que pasa por él. El retardo está acompañado por absorción o liberación de energía y se asocia con el cambio en la magnitud del campo magnético que rodea los conductores. En cualquier circuito, todo flujo magnético, alrededor de los conductores que transportan la corriente, pasa en la misma dirección a través de la ventana formada por el circuito. Cuando el interruptor de un circuito eléctrico se cierra, el aumento de corriente en el circuito produce un aumento del flujo. El cambio del flujo genera un voltaje en el circuito que se opone al cambio de corriente. La unidad de inductancia es el Henrio (H).  reactancia inductiva, como se mide y en que unidad.   La ley de Lenz dice que todo conductor sometido a un campo magnético variable, crea en sí una corriente inducida que tiende a oponer sus efectos a la causa que la produce. Llamamos a la oposición a la circulación reactancia. Para una bobina o inductancia es denominada reactancia inductiva. Reactancia inductiva  se mide en ohmios.