Transformadores Trifásicos
María Gabriela Cajamarca
Luis Miguel Ayala
Estudiantes De Ingeniería Electrónica
I .INTRODUCCION
El transformador (figura 1) es un aparato que se utilizan en las redes eléctricas como elemento que convierten un sistema de tensiones dado (monofásico o trifásico) en otro sistema de la misma frecuencia y de diferente valor eficaz mediante la acción de uncampo magnético. Si dicha conversión se efectúa con rendimientos próximos a la unidad (es decir sin pérdidas de energía), las potencias de entrada y salida serán prácticamente iguales, lo cual quiere decir que para una determinada potencia transformada las intensidades en los sistemas de alta y baja tensión son inversamente proporcionales a las tensiones asignadas en cada lado.
Figura 1:Transformador trifásico.
Las tensiones de transporte de cientos de kilovoltios son excesivas para una utilización directa de la energía eléctrica, es preciso, al final de la línea, reducir la tensión hasta valores que sean prácticos para su utilización. Esta es la función más importante del transformador. En la figura 2 se muestra el diagrama elemental de un transformador.
Figura 2: Diagramaelemental de un transformador.
II. MARCO TEORICO
1.1 Partes esenciales del transformador
Figura 3: Partes de un transformador .
1. Tanque.
2. Tubos radiales.
3. Núcleo (circuito magnético).
4. Devanados.
5. Relé de protección.
6. Tanque conservador (8 a 10% del volumen del tanque).
7. Indicador del aceite.
8. Tubo de escape en caso de explosión.
9. Boquillas oaisladores de potencia para A.T.
10. Boquillas o aisladores de potencia para B.T.
11. Termómetro.
12. Conexión de los tubos radiadores al tanque.
13. Tornillos opresores para dar rigidez al núcleo.
14. Base de volar.
15. Refrigerante.
1.2 Tipos de transformadores
Figura 4: Formas de circuitos magnéticos para transformadores .
Cuando el circuito magnético toma la forma de unanillo único rodeado por dos o más grupos de bobinas primarias y secundarias distribuidas alrededor de la periferia del anillo, se dice que el transformador es del tipo de núcleo. Cuando las bobinas del primario y secundario toman la forma de un anillo común que está rodeado por dos o más anillos de material magnético distribuidos alrededor de su periferia, se dice que es un transformador de tipoacorazado (figura 4). En realidad, tipo de núcleo en el uso que se le da en transformadores de potencia, significa que las bobinas sean cilíndricas y concéntricas (el devanado exterior enrollado sobre el interior) mientras que el tipo acorazado denota bobinas grandes de forma de rosca aplanada que van apiladas o entreveradas para formar grupos de primario – secundario (P-S). Excepto por ciertosextremos de especificación de corriente, la selección entre la construcción de un tipo y otro es cuestión de facilidades y de preferencia individual.
1.3 Características de los transformadores de forma de núcleo y acorazados
Figura 5: Construcciones monofásicas de forma de núcleo.
Figura 6: Construcciones trifásicas de forma de núcleo .
Las características de los transformadores de tiponúcleo son una longitud media larga del circuito magnético y una longitud media corta de los devanados. Las construcciones de núcleo de uso común para unidades monofásicas y trifásicas se ilustran en las figuras 5 y 6, respectivamente. La construcción en tres miembros (uno activo) y en cuatro miembros (dos activos) de los núcleos monofásicos y la construcción de cinco miembros (tres activos) de losnúcleos trifásicos, se emplean para reducir la altura total. En estos casos, el núcleo encierra a los devanados cilíndricos de manera similar a la construcción de forma acorazada. El arreglo simple de los devanados concéntricos primario (interior) y secundario (exterior) es común para todos los transformadores de potencia pequeños. Sin embargo, los transformadores de gran capacidad (en MVA)…
