1 Descripción general El transformador de 3 devanados es un elemento de 3 puertos que conecta 3 cubículos en la red. PowerFactory viene con un modelo incorporado para transformadores de tres devanados que se explica en este documento. La Sección presenta los modelos secuenciales equivalentes del transformador de tres devanados! incluidos los cambiadores de tomas "enerali#ados $para fase y ma"nitud%. Los par&metros de entrada tambi'n est&n cubiertos en esta sección. En la Sección 3 se explican los problemas específicos de mane(o de PowerFactory. PowerFactory. La Sección ) discute aplicaciones típicas de transformadores de tres devanados en sistemas de potencia.
2 Diagramas modelo y parámetros de entrada 2.1 Modelos de secuencia positiva y negativa
Los modelos detallados de secuencia positiva con impedancias en cada unidad se muestran en la Fi"ura .* y la Fi"ura .. Los modelos de secuencia ne"ativa son id'nticos a los modelos de secuencia positiva. +ada uno de los devanados ,-! - y L- tiene una resistencia y una reactancia de fu"a desi"nadas por r+u y / (unto con las iniciales de devanado correspondientes. 0n transformador ideal con una relación de vueltas de *1 * une los tres devanados en el punto de estrella ma"n'tica. Los modelos tambi'n incluyen una reactancia de ma"neti#ación y una resistencia a la p'rdida de 2ierro desi"nadas respectivamente por x y rFe. La reactancia de ma"neti#ación y la resistencia a la p'rdida de 2ierro se pueden modelar en diferentes posiciones posiciones $por defecto1 punto estrella! lado ,-! lado - o lado L-%. ambi'n la posición de los "rifos se puede cambiar desde el punto de estrella $Fi"ura .*% a los lados del terminal $Fi"ura .% con la posición predeterminada siendo el punto de estrella
Fi"ura .*1 modelo de secuencia positiva PowerFactory del transformador de 3 devanados! tomas modeladas en el punto de estrella
Fi"ura .1 modelo de secuencia positiva PowerFactory del transformador de 3 devanados! tomas modeladas en terminales 2.2 Parámetros de entrada de secuencia positiva
Las si"uientes secciones describen brevemente las mediciones reali#adas para determinar los par&metros de un transformador de tres devanados. 2.2.1 Medición HV-MV
Fi"ura .31 +ortocircuito en el lado -! circuito abierto en el lado L-
El devanado cortocircuitado $lado -% debe llevar la corriente nominal de acuerdo con1
La tensión de cortocircuito de secuencia positiva ,-4- puede calcularse a partir de la tensión medida en el lado ,-1
La parte real de la tensión de cortocircuito se puede especificar de diferentes maneras1 5 P'rdidas de cobre en 671 El flu(o de potencia activo medido en 67 se puede in"resar directamente en el campo de entrada correspondiente 5 Parte real de la tensión de cortocircuito en81
con P+u en 67. 5 relación / 9 :1 Parte ima"inaria de la tensión de cortocircuito ,-4-1
:elación / 9 : para ,-4-1
La tensión e impedancia de cortocircuito se refieren al mínimo de las potencias nominales de lado ,- y -side.
2.2.2 Medición de MV-LV
Fi"ura .)1 +ortocircuito en el lado L-! circuito abierto en el lado ,El devanado en cortocircuito $lado L-% debe llevar la corriente nominal calculada como1
La tensión de cortocircuito de secuencia positiva -4L- puede calcularse a partir de la tensión medida en el lado - como1
La parte real de la tensión de cortocircuito se puede especificar de diferentes maneras1 5 P'rdidas de cobre en 671 El flu(o de potencia activo medido en 67 se puede in"resar directamente en el campo de entrada correspondiente 5 Parte real de la tensión de cortocircuito en81
con P+u en 67.
5 relación / 9 :1 Parte ima"inaria de la tensión de cortocircuito ,-4-1
:elación / 9 : para ,-4-1
La tensión e impedancia de cortocircuito se refieren al mínimo de las potencias nominales del lado - y lado L-.
2.2.3 Medición LV-HV
Fi"ura .;1 +ortocircuito en el lado L-! circuito abierto en el lado El devanado en cortocircuito $lado L-% debe llevar la corriente nominal calculada como1
La tensión de cortocircuito de secuencia positiva L-4,- puede calcularse a partir de la tensión medida en el lado ,- como1
La parte real de la tensión de cortocircuito se puede especificar de diferentes maneras1 5 P'rdidas de cobre en 671 El flu(o de potencia activo medido en 67 se puede in"resar directamente en el campo de entrada correspondiente 5 Parte real de la tensión de cortocircuito en81
con P+u en 67. 5 relación / 9 :1 Parte ima"inaria de la tensión de cortocircuito L-4,-1
:elación / 9 : para L-4,-1
La tensión y la impedancia de cortocircuito se refieren al mínimo de las potencias nominales del lado L- y del lado ,-.
2.2. Medición de la impedancia de magneti!ación
Fi"ura .<1 edición de p'rdidas de 2ierro y corriente sin car"a en el lado LLa corriente sin car"a en8 referida a la potencia nominal del lado ,- se calcula de acuerdo con la si"uiente ecuación 11
=> no midió la corriente de car"a en 6? PFe midió las p'rdidas de 2ierro en 67 Sref @ SrA ,- en -? lado ,-
potencia de referencia en PowerFactoryis i"ual a potencia nominal en el
⇒
La potencia activa medida PFe en 67 se in"resa directamente en el campo de entrada de PowerFactory correspondiente.
2.2." #elación entre los parámetros de entrada y las impedancias a$solutas
La relación entre los par&metros de entrada en los di&lo"os de tipo y elemento y las impedancias absolutas se describe a continuación1 =mpedancia B,- 4 - visto desde el lado ,-1
=mpedancia B- 4L- vista desde el lado -1
=mpedancia BL- 4,- vista desde el lado L-1
2.3 Modelos de secuencia cero
El modelo de secuencia cero de un transformador de tres devanados depende del "rupo vectorial de cada devanado. Las si"uientes secciones describen los diferentes "rupos de vectores! la medición de los datos de secuencia cero y los par&metros de entrada. en"a en cuenta que las conexiones punteadas a los terminales neutros existen solo si la opción Punto Estelar Externo est& 2abilitada $ver di&lo"o ransformador%. La opción solo es posible si un lado $,-! - o L-% est& en estrella aterri#ada $estrella conectada a tierra% o conexión a tierra B.
2.3.1 Parámetros de entrada de secuencia cero
Ce acuerdo con la Fi"ura .D! las impedancias de secuencia cero no tienen influencia en la tensión de secuencia cero. Se recomienda que un transformador C4d4d confi"ure la tensión de cortocircuito de secuencia cero i"ual a la tensión de cortocircuito de secuencia positiva.
La Fi"ura . muestra que el lado L- y el lado - no tienen conexión de secuencia cero con los terminales. ?mbos devanados delta est&n en cortocircuito en el sistema de secuencia cero. 3 Mane%o de Po&er'actory
En PowerFactory cada bobinado de un transformador puede tener derivaciones! sin embar"o! solo uno de los cambiadores de tomas puede controlarse en el c&lculo del flu(o de car"a. La especificación de los cambiadores de tomas para cada devanado se reali#a en la p&"ina de flu(o de car"a del tipo de transformador. Lue"o! en la p&"ina de flu(o de car"a del elemento! se especifica un cambiador de tomas para el control autom&tico. en"a en cuenta que para que el al"oritmo de flu(o de car"a a(uste los "rifos mientras se intenta encontrar una solución! en la p&"ina Gpciones b&sicas del comando de flu(o de car"a! se debe 2abilitar la opción ?(uste de "rifo autom&tico de transformadores. ?l in"resar volta(es de secuencia cero y positivos para un transformador de tres devanados! se debe tener en cuenta que se refieren a la potencia nominal mínima de los dos devanados. Por e(emplo! para un transformador <>9<>9*> -?! *399** 6-! se especifica un valor del *>8 para los volta(es de cortocircuito de secuencia positiva ,-4- y L-4,-. El valor de impedancia $referido al lado ,-% de la impedancia entre los terminales ,- y - es
mientras que el valor de impedancia $referido al lado ,-% de la impedancia entre los terminales ,y L- es
Es posible utili#ar los fabricantes o cualquier otro dato de medición disponible para el c&lculo del flu(o de car"a. ?l 2acer clic en la flec2a 2acia la derec2a en la p&"ina de especificación de flu(o de car"a de un elemento de transformador! el usuario accede a una nueva ventana donde se muestra la opción Se"Hn el =nforme de medición. ?l marcar esta opción! se muestra una tabla donde los datos de las mediciones se pueden in"resar directamente $Fi"ura 3.*%.
Fi"ura 3.*1 P&"ina de entrada de datos de medición para el transformador de tres devanados
(plicación en Po&er )ystems
el impacto de las corrientes de tercer armónico desde un lado conectado a estrella al otro lado conectado a estrella se reduce porque estas corrientes ven el lado conectado delta como un devanado cortocircuitado. El efecto se puede explicar usando los dia"ramas de secuencia cero en la Fi"ura .I y la Fi"ura .**. Supon"amos una fuente de tercer armónico en el lado de ,- y una car"a en el lado de -. Para simplificar! las impedancias de ma"neti#ación y conexión a tierra se i"noran. Si las resistencias de
bobinado de y J y las reactancias de fu"a se refieren al lado de ?! se obtiene el circuito de la Fi"ura ).*. La impedancia de la pierna media es normalmente muc2o menor que la de la pierna derec2a! por lo que se reduce el contenido de corriente de la tercera armónica de la car"a. En esta aplicación! el devanado terciario puede ser interno sin terminales provistos para la conexión. Sin embar"o! si los terminales se sacan del tanque del transformador! entonces el devanado terciario tambi'n se puede usar para conectar reactores en derivación! condensadores o S-+ $Fi"ura ).%. En la fi"ura ).! los devanados conectados en estrella se muestran como devanados separadosA sin embar"o! esta aplicación es comHn tambi'n en el caso de autotransformadores.
Fi"ura ).*1 +ar"a de secuencia cero conectada al secundario del transformador K4yn4d
Fi"ura ).1 Cevanado terciario pequeMo para secuencia cero y compensación reactiva
Los transformadores Step4up especialmente para centrales 2idroel'ctricas pueden ser transformadores de tres devanados en los que 2ay un lado de alta tensión y dos lados de ba(a tensión con la misma capacidad de volta(e. Esto es rentable porque solo se necesita una celda para el lado de alta tensión $Fi"ura ).3%. El mismo ar"umento se aplica a los transformadores de red! por e(emplo! en redes de distribución.
Fi"ura ).31 Cevanado terciario para a2orrar en la aparamenta de alta tensión Gtra aplicación de los transformadores de tres devanados es cuando en al"Hn lu"ar de la red se deben conectar tres niveles de tensión diferentes! por e(emplo! *3 6-! 6- y ** 6-. En los sistemas ,-C+! se usan tres transformadores de bobinado para combinar dos rectificadores de < pulsos en uno de * pulsos para proporcionar un volta(e de ++ m&s uniforme. En esta aplicación! se emplea el despla#amiento de fase 3>N entre un devanado conectado en estrella y un devanado conectado en delta $fi"ura ).)%.
Fi"ura ).)1 Cevanado terciario para 3>N cambio de fase
