TRANSFORMADORES TRIFASICOS

                  

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LA RAZÓN DE TRANSFORMACIÓN EN TRANSFORMADORES TRIFÁSICOS

 

¿Como emplear la razón de transformación para determinar valores de voltajes y corrientes de fase secundarias?

  Como ya se sabe un transformador trifásico puede estar compuesto por tres transformadores monofásicos conectados de cuatro formas distintas.

·        Estrella delta       (UD)

·        Delta estrella       (DU)

·        Delta delta           (DD)

·        Estrella estrella   (UU)

 

A continuación se mostrarán  los cuatro tipo de conexiones, donde los devanados de la izquierda corresponden a los primarios y los de la derecha a los secundarios .

Se debe considerar que los KVA de cada transformador es la tercera parte de la capacidad del banco de transformadores, independiente de las conexiones que se utilicen en los transformadores, pero los valores de voltajes y corrientes  de los transformadores individuales si dependen del tipo de conexión de estos.

Los valores de corrientes y voltajes de fase secundarios corresponden a los valores de corrientes y voltajes de fase primarios afectados por la razón de transformación (a).

 

A continuación se indican las formulas con las cuales se pueden obtener los valores de corrientes y voltajes de fase secundarios .

 

a =  =                                   (1)

 Donde :

     a  =  razón de transformación

  V_FP = Voltaje de fase primario

  V_FS  = Voltaje de fase secundario

   I_FP  =  Corriente de fase primaria

   I_FS   =  corriente de fase  secundaria

 

de (1) se obtiene que:

 

V_FS =          e           =        

 

Luego de acuerdo al tipo de conexión de los transformadores se obtiene la siguiente relación entre voltajes y corrientes de fase con respecto a las de línea.

 

 

Conexión delta (D):

 

_·          V_fase = V_linea                (2)

 

_·          I_fase  =            (3)

 

De (3) se tiene que :

 

_·          I_linea =      (4)

 

Conexión estrella (U)

 

_·          I_fase = I_linea              (5)

 

_·          V_fase =           (6)

 

De (6) se obtiene que :

  _·          V_linea =     (7)

   

Aplicando las consideraciones anteriores, se pueden mostrar los cuatro tipo de conexiones de los transformadores, indicando sus valores de voltajes y corrientes de línea y de fase en los  primarios y secundaros de dichos transformadores.

   

Para lo anterior debemos seguir los siguientes pasos:    

1.       Se debe dar un valor de voltaje y corriente de línea primaria (V e I ).

2.       Se obtienen los valores de voltaje y corriente de fase del primario utilizando las ecuaciones (2) y ( 3) si el primario esta en delta o (5) y (6) si esta en estrella.

3.      Los mismos valores de fase obtenidos en el primario se refieren al  secundario empleando la razón de transformación de la siguiente forma:       

                V_FS =          e           =         

        4.  Finalmente se determinan los valores de voltaje y corriente de línea aplicando las ecuaciones (2) y (4) si el secundario esta en delta o (5) y (7) si esta en estrella.

 

Realizando los pasos indicados anteriormente se obtiene lo siguiente:  

a)       Conexión estrella delta (YD)

 

   

b)      Conexión delta estrella (DY)

 

 

 

 

c)  Conexión delta delta (DD)

 

 

 

d)  Conexión estrella estrella (YY)

 

 

 

¿Como determinar la razón de transformación en transformadores trifásicos?

  Para determinar dicha razón de transformación  es necesario tener en cuenta que:

 

a =  =  =

  Donde :

     a  =  razón de transformación

  N_P  =  número de vueltas del primario

  N_S  =  número de vueltas del secundario

  V_FP = Voltaje de fase primario

  V_FS  = Voltaje de fase secundario

   I_FP  =  Corriente de fase primaria

   I_FS   =  corriente de fase  secundaria

  Hay que recordar que para obtener los valores de voltaje y corriente de fase tanto en el primario como en el secundario, se debe considerar el tipo de conexión del transformador para lo cual se emplearán  las  ecuaciones (2) y (3) para la conexión delta y las ecuaciones (5) y (6) para el caso de la conexión estrella, lográndose el siguiente esquema:

 

·        Conexión delta estrella

  Ref.[2]  y [4]

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