TRANSFORMADOR TRIFASICO Introduccin:Actualmente casi todos los sistemas principales de generacin y distribucin de potencia en el mundo son trifsicos de CA. Para transformar la corriente alterna trifsica se puede hacer uso de tres transformadores monofsicos. En el sistema trifsico estos tres transformadores deben trabajar como una sola unidad. Es lgico preguntarse si no sera posible unir los tres transformadores monofsicos en un solo artefacto trifsico y con ello conseguir economa de material. Imaginmonos tres transformadores independientes. Unindolos en un solo transformador trifsico, dejamos sin modificacin aquella parte de los ncleos que llevan los arrollamientos y unimos los dems lados de los tres ncleos en un camino magntico comn. Tal sistema magntico puede ser comparado con la conexin en estrella de tres circuitos elctricos.

Pero en el sistema trifsico con carga uniforme el conductor neutro resulta superfluo; prescindiendo de l, habremos conseguido economa de cobre. En el sistema magntico al conductor neutro corresponde el tronco central comn. El flujo en el hierro del transformador puede ser considerado como directamente proporcional a la tensin y atrasado en fase con respecto a la misma en un ngulo casi igual a 90. En consecuencia, las tres tensiones primarias deben dar lugar a tres flujos de igual amplitud desfasados entre s 120. La suma de estos tres flujos en el tronco comn es igual a cero, lo que permite suprimirlo. El ncleo simtrico indicado en la figura no se presta a la fabricacin y actualmente se lo reemplaza por el indicado en la siguiente figura.En el caso de que el transformador trabaje en rgimen desequilibrado la suma de los tres flujos no es cero, por lo queeste flujo neto deber establecerse por el aire o la carcasa del transformador.Las formas me comunes de realizar las conexiones de los bobinados de los arrollamientos son: estrella (con o sin neutro), en tringulo y en zigzag.

Las distintas conexiones se designan con letras, de acuerdo a la siguiente nomenclatura:Estrella => Y (en el lado de alta tensin); y (en el lado de baja tensin). Tringulo => D (en el lado de alta tensin); d (en el lado de baja tensin).Zigzag => Z (en el lado de alta tensin); z (en el lado de baja tensin).Dependiendo de los tipos de conexin, pueden aparecer diferencias de fase entre las tensiones compuestas del primario y secundario. Se denomina grupo al desplazamiento o desfasaje entre las estrellas equivalentes del primario y secundario. En lugar de considerar el valor del desplazamiento en grados se utiliza un nmero que se obtiene de la siguiente relacin:N Grupo = Desplazamiento angular en grados / 30Este nmero debe tenerse en cuenta para conectar en paralelo dos o ms transformadores trifsicos, adems de la misma relacin de transformacin, impedancia relativa de cortocircuito, secuencia de fase y frecuencia de diseo.Conexiones de los transformadoresLas conexiones bsicas de los transformadores trifsicos son: Yy; Yd; Dy; Dd; Yz. Vamos a analizar las ventajas e inconvenientes de cada tipo de conexin.

Conexin Yy En esta clase de transformadores, las tres fases de ambos bobinados estn conectadas en estrella, siendo la tensin de lnea3 veces mayor que la tensin de fase. Aqu tambin coincide quela relacin de transformacinm = VL1 / VL2 = V

La conexin estrella estrella tiene dos problemas graves: Si las cargas en el circuito del transformador no estn equilibradas, entonces los voltajes en las fases del transformador pueden llegar a desequilibrarse en forma muy severa. Los voltajes de tercer armnica pueden ser grandesEstos problemas con la tercera armnica se deben a la no linealidad del circuito magntico del hierro.Dos de las tcnicas utilizadas para reducir y hasta anular sus efectos son: Conectar slidamente a tierra los neutros es decir el centro de la estrella de ambos bobinados del transformador, especialmente el neutro del lado primario, esta conexin a tierra permite que las componentes de tercer armnica, (secuencia cero), causan un flujo de corriente por el neutro en lugar de acumularse altos voltajes en el transformador. Insertar en el transformador un tercer bobinado, llamado terciario, el cual deber conectarse en triangulo o delta. Como las componentes de tercer armnica son de secuencia cero se inducen corrientes en el bobinado terciario que anula los efectos perniciosos que ocurren en los restantes bobinados.Este tipo de transformadores es muy poco utilizadoConexin YdEn esta clase de transformadores las tres fases del bobinado primario estn conectadas en estrella y las del secundario en tringulo. Aqu el voltaje de lnea primario est relacionado con el voltaje de fase por: VL1 =3 VF2, mientras que el voltaje de lnea secundario es igual al voltaje de fase secundario VL1 = VF2, por tanto la relacin de voltajes de fase es: m= VF1 / VF2, por lo que la relacin general entre voltajes de lnea ser: VL1 / VL2 = 3 VF1/VF2 = 3 m

Expresin que indica que la relacin de transformacin general de la conexin Yd es 3 veces mayor que la relacin de transformacin de voltajes de fase o de espiras.Esta conexin no presenta problemas con los componentes de tercer armnica puesto que se consumen en una corriente circulante en el lado conectado en delta o tringulo. Esta conexin tambin es ms estable con respecto a las cargas desequilibradas. Sin embargo presenta como problema que debido a la conexin el voltaje secundario se desplaza 30 grados con respecto al voltaje del primario del transformador. Este hecho del desplazamiento angular puede causar problemas en la puesta en paralelo de los secundarios de los transformadores. Los ngulos de fase de los bobinados del secundario de los transformadores deben ser iguales si se desean conectar en paralelo, por tanto se tiene que poner especial atencin en la direccin del desplazamiento de la fase en 30 grados. Segn sea la secuencia de fase que se conecta el lado primario la tensin del secundario puede adelantar o atrasar en 30 grados.Conexin DyEn esta clase de transformadores, las tres fases del bobinado primario estn conectadas en tringulo, mientras que las del bobinado secundario lo estn en estrella. Aqu el voltaje de lnea primario es igual al voltaje de fase primario, VL1 = VF1, mientras que los voltajes secundarios VL2 =3 VF2 Por lo tanto VL1 / VL2 = m /3

Conexin DdSe utiliza esta conexin cuando se desean mnimas interferencias en el sistema. Adems, si se tiene cargas desequilibradas, se compensa dicho desequilibrio, ya que las corrientes de la carga se distribuyen uniformemente en cada uno de los devanados.En esta clase de transformadores tanto el bobinado primario y secundario estn conectados en tringulo, resultando las tensiones de lnea y de fase iguales, resultando la relacin de transformacin:m = VL1 / VL2 = VF1 / VF2

Conexin Yz (Zigzag)Se consigue la conexin zigzag descomponiendo cada fase del bobinado secundario en dos mitades, las cuales se colocan en columnas sucesivas del ncleo magntico y arrolladas en sentido inverso, conectando los finales en estrella. Esta conexin se emplea nicamente en el lado de baja tensin. Tiene un buen comportamiento frente a desequilibrios de carga.

Transformadores trifasicos D: triangulo A.T # DE desfasaje de A.T. respecto de B.TY: ESTRELLA A.T .d: triangulo B.T.y: estrella B.T