Guía completa para las conexiones del transformador 3 fases

Introducción

Los transformadores 3 fases son compagonentes esenciales en los sistemas eléctricos modernos, ampliamente utilizados en aplicaciones industriales, comerciales y de servicios públicos. Estos transformadores están diseñados para manejar las demandas de energía de los sistemas de CA de 3 fases, que son más eficientes y rentables que los sistemas monofásicos, especialmente para las operaciones de alta resistencia y a gran escala. La capacidad de conectar estos transformadores en varias configuraciones permite una distribución de energía flexible.

En este artículo, nos sumergiremos en las diferentes conexiones del transformador trifásico, cómo funcionan y sus aplicaciones.

Tipos de conexiones de transformador trifásico

Los transformadores 3 fases se pueden conectar en varias configuraciones para cumplir con los requisitos de voltaje y potencia específicos. Los principales tipos de conexiones del transformador trifásico son:

Conexión delta-delta (δ-Δ)

Conexión de estrella-delta (Y-Δ)

Conexión delta-estrella (Δ-y)

Conexión de estrella de estrella (y-y)

Conexión Zigzag (ZZ)

1. Conexión delta-delta (δ-δ)

Una conexión Delta-Delta es una de las conexiones de transformador trifásicas más comunes y robustas. En esta configuración, los devanados primarios y secundarios del transformador están conectados en forma triangular. Esto significa que cada devanado forma un circuito cerrado, creando una conexión delta.

Ventajas:

Capacidad de transferencia de alta potencia.

norteo se requiere neutral.

Puede manejar bien las cargas desequilibradas.

Ideal para aplicaciones de alta carga y motor.

Desventajas:

Puede conducir al desequilibrio de voltaje en el sistema bajo ciertas condiciones.

En el caso de una falla, una conexión Delta no tiene un neutral para proporcionar una referencia para la detección de fallas.

Aplicaciones comunes:

Utilizado en aplicaciones de alta potencia donde la carga está equilibrada.

Adecuado para aplicaciones industriales, como motores y maquinaria grandes.

2. Conexión Star-Delta (Y-Δ)

En una conexión Star-Delta, el devanado primario está conectado en una configuración de estrella, mientras que el devanado secundario está conectado en una configuración delta. Este tipo de conexión se usa comúnmente para transformadores reducidos.

Ventajas:

Reduce el voltaje en el lado secundario.

Proporciona un punto neutral en el lado primario.

Puede soportar sobrecargas y fallas más altas.

Desventajas:

Requiere dos circuitos separados para altos voltajes.

norteo tan eficiente como una conexión puramente delta en algunos escenarios.

Aplicaciones comunes:

Transformadores bajos en redes de distribución de potencia.

Utilizado en sistemas de distribución secundaria de bajo voltaje.

3. Conexión delta-estrella (δ-Y)

En una conexión delta-estrella, los devanados primarios están conectados en una configuración delta, mientras que los devanados secundarios están conectados en una configuración de estrella. Esta configuración se utiliza en sistemas de transmisión de alto voltaje para reducir los niveles de voltaje a un nivel más seguro y utilizable para los consumidores.

Ventajas:

Proporciona un punto neutral en el lado secundario, lo que permite el suministro de cargas monofásicas y trifásicas.

Bueno para la transmisión a larga distancia porque reduce las pérdidas de línea.

Desventajas:

El desequilibrio de voltaje puede ocurrir si una de las fases no funciona correctamente.

Pueden surgir problemas de conexión a tierra en el lado secundario.

Aplicaciones comunes:

Se utiliza en sistemas de transmisión y distribución eléctrica para fines de baja tensión.

Encontrado en sistemas de energía residencial y comercial.

4. Conexión de estrella de estrella (y-y)

En una configuración de estrella de estrella, los devanados primarios y secundarios están conectados en una disposición de estrella. Esta configuración se usa comúnmente en sistemas donde el lado primario y secundario debe tener puntos neutros.

Ventajas:

Los lados primarios y secundarios proporcionan un punto neutral, lo que facilita la conexión a una carga equilibrada.

Funciona bien para la transmisión de voltaje medio.

Desventajas:

PROLIMENTOS A PROBLEMAS DE CAMBIO DE FASE EN CUIDOS CONDICIONES.

Más susceptible a fallas y problemas de tierra debido a la presencia de dos puntos neutrales.

Aplicaciones comunes:

Redes de distribución de energía residencial.

Sistemas de voltaje bajo a medio.

5. Conexión Zigzag (ZZ)

La conexión en zigzag es una configuración menos común, pero se usa en algunos casos especiales, como fundamentos y problemas específicos de calidad de potencia. La conexión en zigzag ayuda a suprimir los armónicos y reducir la corriente de tierra.

Ventajas:

Suprime los armónicos y reduce la inestabilidad del sistema.

Ayuda con la base en los sistemas donde otras conexiones pueden causar problemas.

Desventajas:

Complejo para implementar y mantener.

Menos eficiente en comparación con otras configuraciones.

Aplicaciones comunes:

Transformadores de conexión a tierra.

Utilizado en los casos en que la supresión armónica es crítica.

Configuraciones de cableado y relaciones de voltaje

Comprender las relaciones de voltaje en las conexiones del transformador trifásico es crucial para el cableado correcto. La relación de voltaje depende del tipo de conexión del transformador que se utiliza.

Conexión delta-delta: sin cambio en la relación de voltaje. El voltaje primario y secundario es el mismo.

Conexión Star-Delta: el voltaje en el lado secundario es menor en un factor de √3.

Conexión delta-estrella: el voltaje en el lado secundario se reduce por un factor de √3.

Conexión de estrella de estrella: no hay cambios en la relación de voltaje, pero las consideraciones de conexión a tierra son importantes.

La fórmula general para las relaciones de voltaje en transformadores 3 fases es:

Dónde:

V _{p ronca} es el voltaje principal.

V _secundario es el voltaje secundario.

N _primario es el número de giros en el devanado primario.

N _secundario es el número de giros en el devanado secundario.

Aplicaciones de transformadores trifásicos

Los transformadores 3 fases se utilizan en una amplia gama de aplicaciones debido a su versatilidad y eficiencia. Algunos usos clave incluyen:

Transmisión y distribución de potencia: los transformadores 3 fases son críticos para intensificar o reducir los voltajes en los sistemas de transmisión de potencia. Las líneas de transmisión de alto voltaje utilizan transformadores para reducir el voltaje a niveles seguros para uso residencial y comercial.

Aplicaciones industriales: la maquinaria grande, los motores y otros equipos industriales a menudo dependen de sistemas 3 fases para un rendimiento óptimo y eficiencia energética.

Corrección del factor de potencia: los transformadores en las conexiones Delta-Star o Star-Delta a menudo se usan en los sistemas de corrección de factores de potencia para gestionar el equilibrio de carga y la eficiencia en las plantas industriales.

Sistemas de energía renovable: en los sistemas de energía solar y eólica, los transformadores 3 fases se utilizan para conectar la potencia generada a la red, asegurando la transmisión estable y eficiente