Unidad 2: Transformadores Trifásicos

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Liceo Industrial de San Miguel
Agustín Edwards Ross
Especialidad de Electricidad
Módulo: Redes de Cableado
Unidad 2: Transformadores Trifásicos
Generalidades.
Un transformador trifásico esta constituido por tres transformadores que se
encuentran separados o combinados sobre un solo núcleo, también este tipo de
transformador puede ser un solo transformador trifásico. La representación grafica
de conexión de muestra en la siguiente figura.
H1 ,2 , 3 : Entrada
X1 ,2 ,3 : Salida
Los transformadores Trifásicos de Potencia se utilizan principalmente para la
transmisión de la energía eléctrica, en Alta y Media Tensión, son de aplicaciones
en subestaciones transformadoras, centrales de generación y engrandes usuarios
(compañías).
Se construyen en potencias normalizas desde 1,25 hasta 29 (MVA) en tensiones de
13,2; 33; 66; y 132 (KV) en frecuencias de 50 y 60 Hz.
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En cambio los Transformadores de Distribución son generalmente en potencias
iguales o inferiores a 500 (KV) y en tensiones iguales o inferiores a 67 (KV). Las
aplicaciones típicas de los transformadores de Distribución son:
a)
b)
c)
d)
e)
Plataformas Residenciales
Granjas
Edificios
Talleres Comerciales
Establecimientos Públicos, etc.
Los transformadores Trifásicos tanto de potencia como de Distribución, rurales,
subterráneos, auto protegidos, herméticos, etc. Pueden ser
a) Secos
b) Refrigerados por Aceite
c) Encapsulados en Recina
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Principalmente los transformadores son los enlaces entre los Generadores del
Sistema de Potencia y las Líneas de Transmisión y entre las líneas de diferentes
niveles de tensión
Las líneas de operación trabajan en tensiones de 765(KV) Línea a Línea.
Generalmente las unidades Generadoras como las Hitachi (Central de Rapel)
Se fabrican en el rango de 18-24 (KV), aunque existen niveles ligeramente
superiores. Los transformadores Trifásicos también disminuyen la tensión a niveles
de Distribución (12-13 KV), y finalmente a los requeridos para el uso residencial
(240/120 V), al igual que los transformadores Monofásicos son altamente eficientes
cerca de un 100 % de rendimiento.
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Voltaje Trifásico en la líneas de Potencia es generalmente de 380 V, y las
tensiones normales a niveles Monofásicos es de 220 V, esta tensión se puede
obtener como lo señala la siguiente figura.
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Vab = Vlinea = 380v
Vac = Vlinea = 380v
Vbc = Vlinea = 380v
Van = Vfase = 220v
Vbn = Vfase = 220v
Vcn = Vfase = 220v
Los Transformadores Trifásicos deben conectarse correctamente a las líneas para
que trabajen de un modo adecuado .Las cuatro formas o tipo de conexiones mas
empleadas son:
1) Delta- Delta
2) Delta – Estrella
3) Estrella – Estrella
4) Estrella – Delta
1) Conexión Delta- Delta
Características
Los voltajes de línea y de fases son iguales tanto en primario como en
secundario en cambio las corrientes difieren en 3 veces
Ils  Ifs  3
Ilp  Ifp  3
Vab =
Vac = Vlp
Vbc =
Va`b` =
Va`c` = Vls
Vb`c`=
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Vlp  Vfp
Vlp  Vfs
Vlp
Vls
Vab 

Vac Vfs
Vbc 

Va`b` 

Va`c``Vfs
`Vb`c` 
2) Conexión Delta – Estrella
Características
Los voltajes de línea y de fase en el primario son iguales
VLp = VFp
La tensión del secundario cumple la siguiente relación
Vls  Vfs  3
Vfs 
Vls
3
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Ilp  Ifp  3
Ils  Ifs
Vab  Vlp  Vfp
Vac  Vlp  Vfp
Va`b` Vls
Va`c` Vls
Vac  Vlp  Vfp
Vb`c` Vls
Va`n  
 Vls
Vb`n  
 VFs 3) Conexión Estrella – Estrella
3
Vc`n  

Características
Los voltajes de líneas se relacionan con los voltajes de fases según las siguientes
expresiones.
Vlp  3  Vfp  Vfp 
Vlp
3
Vls  3  Vfs  Vfs 
Vls
3
Ilp  Ifp
Ils  Ifs
Vlp

Vls
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Vab 

Vac Vlp
Vbc 

Van 

Vbn Vfp
Vcn 

Delta
Vab  Van  3
Vac  Vbn  3
Vbc  Vcn  3
Vab
3
Vac
Vbn 
3
Vbc
Vcn 
3
Van 
Va`b` 

Va`c` Vls
`Vb`c`
Va`b` Va`n  3
Va`c` Vb`n  3
Vb`c` Vc`n  3
Va`b
Va`n 
`3

Vb`n Vfs
Va' b'
Vb
`
n

Vc`n 
`3
Vb' c'
4) Conexión Estrella – Vc`n 
`3
Va`n 
Características
Los voltajes primarios de línea y de fase cumplen las siguientes
Expresiones.
Vlp  3  vfp
Vfs 
Vlp
3
Las tensiones de línea y de fase en el secundario son iguales
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Vls  Vfs
Ilp  Ifp
Vab 

Vac Vlp
Vbc 

Ils  Ifs  3
Vab  Van  3
Va' b'  Vls  Vfs
Vac  Vbn  3
Va' c'  Vls  Vfs
Vbc  Vcn  3
Vb' c'  Vls  Vfs
Vab
Van 
3

Vbn Vfp
Vac
Vbn

En
los transformadores trifásicos existe una polaridad

Vcn 
3 Aditiva y Sustractiva
Vbc
Vcn 
3 aditiva:
A) Polaridad
Van 
V 2  V1
H 1  entrada
X 1  salida
V 1  V 2  Vt  aditivo
V 1  V 2  Vt  sustrctivo
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B) Polaridad sustractiva:
V 2  V1
H 1  entrada
X 1  salida
Determinación de la relación de transformación
La relación de transformación en los transformadores trifásicos depende de la
conexión y de la relación monofásica que posea cada transformador monofásico.
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Relación 1
a
EIp EIIp EIIIp


EIs EIIs EIIIs
Relación 3
VH 1 H 2 VH 2  H 3 VH 3  H 1 3


VX 1 X 2 VX 2  X 3
VX 3  2 X 1
SUGERENCIA: Vea el siguiente video, en las dirección indicada
www.youtube.com
El transformador eléctrico
Cuestionario:
Conteste en su cuaderno las siguientes preguntas:
1. Si un transformador trifásico posee los siguientes. datos determine la relación
de transformación y complételo dibujando su diagrama.
Datos
H1 = 220
H2 = 380
H3 = 220
X1 = 12
X2 = 24
X3 = 12
2. Dados los siguientes transformadores :determine todos los parámetros
(tensión de línea y de fase)
A) Estrella/Estrella
Datos
E1  220v
12
B) delta/estrella
Datos :
E3 
260
 150v
3
E 4  E9
C) Estrella / Delta
Datos :
E10  E 7 
220v
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