UNIVERSIDAD TÉCNICA DE COTOPAXI INGENIERÍA ELÉCTRICA PROTECCIONES ELÉCTRICAS
DOCE DO CENT NTE: E: IN ING. G. XA XAVI VIER ER AL ALFO FONS NSO O PR PRO OAÑ AÑO O MA MALD LDON ONAD ADO O Mg. C. Ing. Xavier Alfonso Proaño Maldonado. Mg. C
Los transformadores trifásicos pueden ser conectados de diferentes formas, estas conexiones provocan un desfase entre el lado de alto voltaje y el de bajo voltaje. De acuerdo a las normas ANSI, requiere que las conexiones de los transformadores, Y- & -Y, sean tales que el voltaje al neutro de secuencia positiva, sobre el lado de adelante al voltaje al neutro de secuencia positiva, sobre el lado de bajo voltaje en 30 °
La siguiente nomenclatura es la utilizada para indicar la conexión en transformadores trifásicos Ee Donde: E: Representa la conexión sea estrella (Y) o delta (D) en el lado de alto voltaje e: Representa la conexión, sea estrella (y) o delta (d) en el lado de bajo voltaje n: Índice de desfase entre los voltajes del lado de alta y de baja. Ing. Xavier Alfonso Proaño Maldonado. Mg. C
Para determinar el índice de desfase, simplemente basta dividir el ángulo ø para 30° como se muestra a continuación. Si
f = 150º n
= 150º/30° = 5
VA: Voltaje de fase inducida en el lado de alta tensión Va: Voltaje de fase inducida en el lado de baja tensión
VA
Si
n
= 11
f = 11x30º = 330º
VA: Voltaje de fase inducida en el lado Va de alta tensión
150º Va
Yd1: Devanado de Alto Voltaje conectado en Estrella
Va: Voltaje de fase inducida en el lado de baja tensión
VA
330º
Dy7: Devanado de Alto Voltaje conectado en Delta
Devanado de Bajo Voltaje conectado en Delta
Devanado de Bajo Voltaje conectado en Estrella
Desfase entre los voltajes de fase de Alta y Baja de 30°
Desfase entre los voltajes de fase de Alta y Baja de 210°
Ing. Xavier Alfonso Proaño Maldonado. Mg. C
Dd0
Yy0
Dy1
Yd1
Dz0
Yz1
Dd2
Yy6
Dy5
Yd5
Dz2
Yz5
Dd4
Dy7
Yd7
Dz4
Yz7
Dd6
Dy11
Yd11
Dz6
Yz11
Dd8
Dz8
Dd10
Dz10
Yz11: Devanado de Alto Voltaje conectado en Estrella Devanado de Bajo Voltaje conectado en Zig-Zag Desfase entre los voltajes de fase de Alta y Baja de 330° Dz6: Devanado de Alto Voltaje conectado en Delta Devanado de Bajo Voltaje conectado en Zig-Zag Desfase entre los voltajes de fase de Alta y Baja de 180°
Ing. Xavier Alfonso Proaño Maldonado. Mg. C
A
B
a
X
x b
X
A
a
x
Y
B
b
y
Z
C
c
z
Diagrama ICONTEC C
Y
y c
Z
z
Símil de transformadores monofásicos Ing. Xavier Alfonso Proaño Maldonado. Mg. C
A
B
C
a
b
c
X
Y
Z
x
y
z
Símil de devanados trifásicos
El símbolo indica la polaridad relativa de las tensiones en los devanados. (aunque en el diagrama ICONTEC no se muestra, se entiende en la posición ilustrada)
Las letras mayúsculas identifican los devanados de alta tensión.
A
X B
a
X
A
a
x’ a’
x
x’ a’
Y
B
b
y’ b’
y
Z
C
c
z’ c’
z
x b y’ b’
Y C
y c z’ c’
Z
z
Ing. Xavier Alfonso Proaño Maldonado. Mg. C
Diagrama ICONTEC para devanados en Zig-Zag
Los transformadores para conexión en Zig-Zag cuentan con dos devanados por fase del lado de bajo voltaje. Símil de transformadores Monofásicos para conjunto de devanados en Zig-Zag
A
VA VCA 120°
120°
VC
Ing. Xavier Alfonso Proaño Maldonado. Mg. C
VB
C
VAB
VAn VCn
120°
VAB
n
VBn
VBC
B
VCA
VBC
VA
VA VAB 120°
120°
120°
VB
Ing. Xavier Alfonso Proaño Maldonado. Mg. C
VC
VB
VAn VBn
n VBC
VBA VCA VCn
VC V CB
VAC
El desfase de alta y baja se calcula sobre la misma fase (p. Ej. Va , va). En los transformadores monofásicos, las tensiones de alta y baja están en fase o desfasados 180°
Cuando están conectados en estrella, los devanados llevan la tensión de fase.
Cuando están conectados en delta, los devanados llevan la tensión de línea. El flujo común de los bobinados primario y secundario, tanto en un transformador monofásico como en una columna de un transformador trifásico, determina en ellos unas fuerzas electromotrices de la misma dirección y sentido (proporcionales a sus respectivas espiras). Esto se puede observar en la figura 1.
Ing. Xavier Alfonso Proaño Maldonado. Mg. C
El desfase de alta y baja se calcula sobre la misma fase (p. Ej. VA , va). En los transformadores monofásicos, las tensiones de alta y baja están en fase o desfasados 180° Cuando están conectados en estrella, los devanados llevan el voltaje de fase. Cuando están conectados en delta, los devanados llevan el voltaje de línea. El flujo común de los bobinados primario y secundario, tanto en un transformador monofásico como en una columna de un transformador trifásico, determina en ellos unas fuerzas electromotrices de la misma dirección y sentido (proporcionales a sus respectivas espiras). X x Esto se puede observar en la figura 1.
a A
Ing. Xavier Alfonso Proaño Maldonado. Mg. C
Para las conexiones Yd1 y Yd11 se deben cortocircuitar en la Y los terminales XYZ Para la conexión Yd5 y Yd7 se deben cortocircuitar en la Y los terminales ABC Para las conexiones Dy1 y Dy11 se deben cortocircuitar en la y los terminales xyz Para la conexión Dy5 y Dy7 se deben cortocircuitar en la Y los terminales abc A
B
C
a
b
c
X
Y
Z
x
y
z
Ing. Xavier Alfonso Proaño Maldonado. Mg. C
CONEXIONES Y-
A ZX Y C
a
Z
A
330°
BC
X C A B
A b B
c b
a
Ing. Xavier Alfonso Proaño Maldonado. Mg. C
A
30°a
a
A
A
330°
b
C
BC
C A
c
y
a
Y
30 °
B
CC
x
a
c
B
B
C
c
b A
A
z
210°
150°
b Z
B
b X
c Y
CONEXIONES -Y
c
X 210°
YZ
z
y
150 °
B
C
B x
= 1:
VA
A
30º
C
Va X
B
Y
Z
ángulo entre tensiones de fase de alta y baja φ = 1x30º = 30º a
x
Ubicar los fasores de la Y, para este caso se cortocircuita los terminales XYZ. Dibujar los fasores del lado de bajo voltaje con el desfase indicado. Unir los fasores del lado de baja que se encuentra en delta. Identificar el terminal x del lado de c baja teniendo en cuenta que AX debe Coincidir con ax
C Ing. Xavier Alfonso Proaño Maldonado. Mg. C
b
c
: Conexión devanados de alta en . La tensión del diagrama de conexiones es la tensión de fase V A del diagrama fasorial. z y : Conexión devanados de baja en . La tensión indicada en el devanado de baja es de línea. Hay que identificar una tensión de línea del lado de baja que esté en fase con VA y que sea generada por la tensión Va desfasada 30º, teniendo en cuenta la secuencia de fases especificada ( ). Finalmente en el bobinado en delta se conecta tal A A como se muestra en la a 30 delta formada, se debe ° unir las letras que X Y coinciden en el mismo Z punto. B C B Para determinar el tipo de conexión se realiza el proceso b inverso.
= 5: ángulo entre tensiones de fase de alta y baja φ = 5x30º = 150º
V A
A
B
C a
b
150º
Va
X
Y
Z
x
Ubicar los fasores de la Delta, para este caso se los ubica como se muestra en la figura. Dibujar los fasores del lado de bajo voltaje con el desfase indicado, para este caso en se cortocircuita abc. Unir los fasores de la Delta (Lado de Alto Voltaje). Identificar el terminal X del lado de alta teniendo en cuenta que AX debe Coincidir con ax
Ing. Xavier Alfonso Proaño Maldonado. Mg. C
y
: Conexión devanados de alta en . La tensión del diagrama de conexiones es una tensión de línea entre c cualquiera dos fases y A. : Conexión devanados de baja en . La tensión indicada en el devanado de baja es una tensión de fase (quepuedeser Va o -Va) z Se busca la tensión de línea del lado de alta que esté en fase con la tensión de fase Va teniendo en cuenta la secuencia de fases especificada ( ).
A
z z
y C
y
150 °
x
B
b ac x
Finalmente en el bobinado en Delta se conecta tal como se muestra en la figura, se debe unir las letras que coinciden en el mismo punto. Para determinar el tipo de conexión se realiza el proceso inverso.
