El transformador trifásico

El Transformador trifásico es el de mayor aplicación en los sistemas de transporte y distribución de energía eléctrica, dado que los niveles de energía que se manejan en estos casos es elevada, este tipo de transformadores se construyen para potencias nominales tambien elevadas. Son de los más importantes, debido a la gran cantidad que hay en funcionamiento y a que toda la distribución de la corriente alterna se hace con la alterna trifásica por sus mayores ventajas.

Introducción

Con la finalidad de poder trasladar la energía eléctrica a grandes distancias y de esa manera poder dar soporte y abastecer de energía eléctrica tanto a la zona industrial como a la urbana se ha visto la necesidad de implementar sistemas de generación y distribución trifásicos por el motivo de que en estos sistemas se traslada la tensión a grandes distancias siendo las pérdidas menores que en un sistema monofásico. Es por ello que en la actualidad, la gran mayoría de los sistemas de distribución y generación de energía son sistemas trifásicos de CA.

Haciendo referencia a transformadores trifásicos al describir a un sistema trifásico los cuales no son más que tres transformadores monofásicos conectados en un mismo núcleo con la diferencia de que al ser trifásico podemos tener distintas formas de conexión para sus devanados tal sería el caso de las conexiones: triangulo-triangulo, estrella-estrella, estrella-triangulo y triangulo-estrella.

Características

Es importante conocer los datos característicos que es necesario aportar para realizar la adquisición de un Transformador commercial para una determinado aplicación. Se indica a continuación los más relevantes:

• Potencia nominal asiganad en KVA

• Tensión Primaria y Secundaria

• Regulación de tension en la salida ±%

• Grupo de Conexión

• Frecuencia

• Temperatura Máxima ambiente (si es > 40°)

• Altitud de la instalaci[on sobre el nivel del mar (si es > 1000m)

Para determinar la potencia nominal se calcula el consumo máximo de potencia aparente previsible. Además se le añade una reserva de potencia por los posibles incrementos de potencia que se pudieran dar por amplifiación de las instalaciones; para alturas superiores a los 1000m sobre el nivel del mar disminuyen las propiedades de los refrigerantes utilizados, así como la Resistencia del aire. Es por eso que para la instalación de transformadores en zonas que se supermen los 1000m sea necesario indicárselo al fabricante.

Constitución

Se puede decir que un transformador trifásico está constituido por tres transformadores monofásicos montados en un núcleo magnético común. Los principios teóricos que se han expuesto para los sistemas monofásicos son totalmente aplicables a los trifásicos, teniendo en cuenta que ahora se aplicarán a cada una de las fases de los mismos.

Para su construcción se emplea un núcleo de chapas magnéticas de grano orientado con tres columnas alineadas, tal como se indica en la siguiente figura; en cada una de estas columnas se arrollan los respectivos bobinados primarios y secundarios de cada una de las fases.

Fig. 1. Núcleo trifásico

Dado que el circuito magnético no es del todo simétrico, la corriente de vacío de la columna central es un poco más pequeña que la de las otras dos. Esto no afecta significativamente al funcionamiento del transformador.

Al igual que se hacía con los transformadores monofásicos para evitar en lo posible a los flujos de dispersión, se coloca en cada columna los bobinados de baja y alta tensión de cada una de las fases, bobinando primero y sobre el núcleo el bobinado de baja tensión y encima de éste el de alta tensión; a continuación se indica en la figura el aspecto de un transformador trifásico.

Fig. 2. Transformador trifásico

También es posible la elaboración de un transformador trifásico a partir de tres transformadores monofásicos, constituyendo así lo que se conoce como un banco de tres transformadores monofásicos.

Obviamente se constituye a partir de tres transformadores monofásicos de las mismas características eléctricas; con las tres bobinas primarias conectadas en estrella o en triángulo, se forma el primario trifásico y con las tres secundarias monofásicas, conectadas tambien en estrella o en triángulo; obtenemos el secundario trifásico.

El banco de transformadores monofásicos presenta alguna ventaja frente a los trifásicos, pero su mayor precio y peor rendimiento hace que sean utilizados en aplicaciones muy especiales. Las ventajas que poseen frente a los trifásicos son las siguientes:

• Para potencias muy elevadas es más fácil su transporte por carretera.

Partes: 1, 2