Las conexiones de los transformadores, tanto en el primario como en el secundario, van generalmente acopladas de la siguiente forma:
- Estrella con o sin neutro accesible
- Triángulo
- Zig-zag
Designaremos en las figuras por :
I: corriente de línea o compuesta,
i: corriente de fase
U: Tensión de línea o compuesta
u: Tensión de fase o simple
Conexión estrella:
La corriente de línea es igual a la corriente de fase: I = i
La tensión compuesta es igual a √3 la tensión simple: U = √3 · u
Conexión triángulo:
La tensión compuesta es igual a la tensión simple: U = u
La corriente de línea es igual √3 la corriente de fase: I = √3 · i
Conexión Zig-zag:
La conexión zig-zag permite conservar el decalage introducido en el acoplamiento estrella/triángulo conservando la posibilidad de un punto neutro.
Con:
u1 = tensión simple de cada semi bobina zig-zag
u2 = tensión simple de cada semi bobina estrella correspondiente, pudiéndose escribir:
La conexión zig-zag exige aproximadamente el 15% más espiras que un arrollamiento estrella de la misma tensión, o un peso de cobre de un 15% superior. Este sobrecoste y las dificultades constructivas debidas a las conexiones suplementarias hacen que sea poco utilizado por encima de los 100 kVA.
La tensión compuesta es igual a 3 veces la tensión simple de cada semi bobina en zig-zag. La corriente de línea es igual a la corriente de fase
Designación de conexiones:
La conexión en el lado de mayor tensión se designará en mayúsculas y será:
Y, para conexión estrella
D, para conexión triángulo.
Z, para la conexión zig-zag
N, neutro accesible
La conexión en el lado de menor tensión se designará en minúsculas y será:
y, para conexión estrella.
d, para conexión triángulo.
z, para conexión zig-zag.
n, neutro accesible
Para formar la conexión completa del transformador se designa en primer lugar la conexión de mayor tensión seguida de la conexión de menor tensión, por ejemplo Yd ó Dy.
Además aparece uno o dos dígitos a continuación de los dos símbolos anteriores. Es el indicador del desfase denominado índice horario, es decir, la variación en ángulo que sufre la tensión aplicada en los bornes homólogos del primario con respecto a los del secundario, se obtienen multiplicando este índice horario por 30º. Ejemplo: YNd 11 ó Dyn 5, con desfases de 330º y 150º respectivamente.
Grupo de conexión e índice horario (Dy 11)
Comparación de conexiones
Estrella-estrella: Se utiliza cuando se requiere poner ambos neutros a tierra, no hay grandes desequilibrios de carga ni generadores de armónicos.
Estrella-zig-zag: Se emplea solo en transformadores de distribución de reducida potencia. Se puede conectar a tensiones relativamente elevadas y se comporta bien ante todos los desequilibrios. Es más caro.
Estrella-triángulo: Adecuado como reductor en final de línea si no se requiere puesta a tierra en el secundario. No genera armónicos.
Triángulo-estrella: Útil como transformador de generación y de distribución: posibilidad de neutro accesible en baja tensión, admite cargas desequilibradas, filtra armónicos de baja hacia alta, y no genera armónicos de alta hacia la baja. Es menos económico que el estrella-zig-zag cuando se conecta a tensiones elevadas.
Estrella-estrella-terciario: Transformador más caro. Se utiliza en redes de transporte donde se precisa poner a tierra ambos devanados y es necesario el terciario para compensar las cargas desequilibradas.
Acoplamientos principales y esquemas correspondientes
Los esquemas de conexión siguientes están trazados admitiendo que los arrollamientos tienen el mismo sentido relativo de bobinado.
Acoplamientos adicionales y esquemas correspondientes
No hay comentarios:
Publicar un comentario