5. Ventaja de la Potencia Aparente
6. Transformadores de Medida (De Instrumentos)
7. Análisis con carga balanceada
8. Circuitos trifásicos con Carga Desbalanceada
Se utiliza en los sistemas de transmisión de alto voltaje, el lado de voltaje se conecta en estrella y el lado de bajo voltaje en delta.
- Carga resistiva balanceada para la configuración en Estrella es
- Carga resistiva balanceada para la configuración en Estrella es
Diagrama fasorial Estrella Diagram fasorial Delta
Se produce un desfazamiento de 30º entre los voltajes de línea primario – secundario.
Conexión Delta – Estrella
Se utiliza en sistema de distribución, el primario de 13 800 voltios se conecta en delta y el secundario en estrella con el punto neutro conectado a tierra (208/120 V)
Carga resistiva balanceada para delta
Carga resistivia para estrella
Diagrama fasorial
Primario en Delta Secundario en Estrella
Se produce un desfazamiento de 30º entre los voltajes de línea Primario – Secundario
Se usa generalmente en sistemas con voltajes moderados, debido a que los embobinados operan con voltaje línea – línea.
Carga resistiva balanceada es
Diagrama fasorial
Primario Secundario
No hay desfazamiento entre las corrientes de línea
Con esta conexión se transforma portencia trifásica utilizando únicamente dos transformadores: se emplea al dañarse un transformador de un grupo delta – delta o cuando se desea satisfacer la demanda agregando un tercer transformador
Diagrama fasorial
Primario Secundario
In = la corriente nominal de cada transformador en un sistema con transformadores conectados en delta abierta
La potencia máxima de dos tranformadores
(86% de la potencia nominal)
En ocasiones es aconsejable cambiar los niveles de voltaje en una pequeña magnitud de 110 V a 120 V de 13,3 kV a 13,8 kV para compensar caidas de voltaje se utiliza el transformador.
Denominación (a) arrollamiento común, (b) arrollamiento a serie
Autotransformador elevador Autotransformador reductor
Relación entre VH y VL
Relación entre IH y IL.
Ventaja de la Potencia Aparente
Potencia aparente de entrada:
Potencia aparente de salida:
La potencia aparente de los devanados del tranformador son:
El incremento en la potencia aparente nominal de un autotransformador la de un transformador convencional, si Ns es muy pequeño, mayor es el incremento de potencia.
Transformadores de Medida (De Instrumentos)
Son transformadores utilizados en los sistemas de potencia para mediciones
El transformador de potencial
Es un transformador devanado especialmente con un primario de alto voltaje y un secundario de baja tensión. Su potencia nominal es muy pequeña, y su único propósito es entregar una muestra del voltaje del sistema a los instrumentos de medición. Como su finalidad principal es el muestreo de la tensión debe ser muy preciso para que no distorsione los valores verdaderos.
Diagrama de conexiones
El transformador de corriente
Este transformador toma la muestra de corriente de una línea y la reducen a un nivel de magnitud seguro y medible.
Diagrama de conexiones
Prueba experimental del transformador (polaridad)
Permite determinar las polaridades relativas de los terminales de un transformador. Procedimiento
- Se asumen arbitrariamente las polaridades del devanado de alta tensión H1, H2
- Se conecta la terminal de alta tensión con el adyacente de baja tensión y se aplica un voltaje bajo (120 V, 240 V y 480 V) al devanado de alta tensión.
Los terminales adyacentes Los terminales adyacentes
son de igual polaridad son de diferente polaridad
Sistema trifásico con carga conectada en estrella
Condición de una carga balanceada
Los voltajes de fase
Las corrientes de línea
La corriente del neutro
En una carga trifásica balanceada la corriente total del neutro es cero.
Los voltaje de línea; son mayores en raíz de tres que los voltajes de fase y están adelantados 30º
Diagrama fasorial
Conexión en estrella – La potencia con carga balanceada
Es la diferencia de fase entre I a la potencia total disipada por fase
La potencia total disipada
Para la carga en estrella
La potencia total:
Sistema trifásico con carga balanceada conectada en Delta
Condición de carga balanceada:
Los voltajes de línea
Las corriente de fase
Cálculo de las corrientes de línea
Diagrama fasorial
Conexión en Delta – Potencia con carga balanceada
Es la diferencia de fase If y Vf con Vf = VL
La potencia por fase
La potencia total
con 
Circuitos trifásicos con Carga Desbalanceada
Condición: Generador Balanceado
Carga desbalanceada conectada en Delta
Condición:
Los voltajes de línea
Las corrientes de fase
y
Carga desbalanceada conectada en estrella con el neutro de la carga conectado al neutro del generador
La conexión del neutro de la carga con el neutro del generador, mantiene equilibrados los voltajes.
Línea neutro de la carga.
Las Impedancias
Los voltajes de fase
Las corrientes de línea
;
y
Carga desbalanceada conectada en estrella con el neutro de la carga aislado del neutro del generador
Conversión a Delta
Los voltajes de línea
Se calculan las corrientes de Fase
Cálculo del desplazamiento del neutro
Se pueden plantear las siguientes ecuaciones fasoriales
Se dividen las ecuaciones entre las impedancias de cada fase
Se suman las tres ecuaciones
El desplazamiento del neutro (ver nuevo análisis al final)
Potencia de una carga desbalanceada conectada en delta
Diferencias de fase
La Potencia por fase
Potencia compleja total
Potencia activa:
Potencia Reactiva:
Potencia de una carga desbalanceada conectada en Estrella con NEUTRO ACTIVO
Diferencias de fase
con
La potencia por fase
Potencia activa
Potencia Reactiva
Potencia de una carga desbalanceada conectada en Estrella con NEUTRO DESACTIVO
Potencia de fase
Potencia activa
Potencia reactiva
La siguiente tabla muestra los trabajos publicados por el Ingenierio Ivan Escalona para quien este interesado en consultar los diversos temas y bajar los trabajos, comentarios al correo:
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Autor
Ing. Iván Escalona
Consultor Logística,
Ingeniero Industrial
,
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– Estudios Universitarios: Unidad Profesional Interdisciplinaria de Ingeniería y Ciencias Sociales y Administrativas (U.P.I.I.C.S.A.) del Instituto Politécnico Nacional (I.P.N.)
– Centro Escolar Patoyac, (Incorporado a la UNAM)
Origen: México