BENEMERITA UNIVERSIDAD AUTONOMA DE PUEBLAFACULTAD DE INGENIERIA COLEGIO DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICATRANSFORMADORES Y MOTORES DE INDUCCION TIPOS DE CONEXINES EN LOS TRANSFORMADORESCATEDRATICO ING. JUAREZ PEREA LUISPRESENTA MENDEZ MENDOZA ALDO OMARPRIMAVERA 2016

CONEXIN DE TRANSFOMADORES TRIFASICOS Un transformador trifsico consta de tres transformadores, separados o combinados, sobre un ncleo. Los primarios y secundario de todo transformador trifsico pueden ser conectados independiente mente en estrella (Y) o en delta (). Esto da un total de cuatro conexiones posibles para un banco trifsico:1. Estrella-estrella (Y-Y)2. Estrella-delta (Y-)3. Delta-estrella (-Y)4. Delta-delta (-)CONEXIN ESTRELLA-ESTRELLA (Y-Y)

Figura 1 Diagramas de conexin de transformadores trifsicos Y-Y

En esta conexin el voltaje del primario de cada fase del transformador est dado por El voltaje de fase primario est relacionado con el voltaje de fase secundario por la proporcin de vueltas del transformador. El voltaje de fase en el secundario est relacionado con el voltaje de lnea en el secundario por Entonces la relacin de vueltas del transformador es: Esta conexin tiene dos problemas graves:1. Si las cargas del circuito del transformador estn desbalanceadas, los voltajes de las fases del transformador puede llegar a desbalancearse severamente.2. Los voltajes de terceras armnicas pueden ser grandes.CONEXIN ESTRELLA-DELTA (Y-)

Figura 2 Diagramas de conexin de transformadores trifsicos Y-

En esta conexin, el voltaje primario de lnea est relacionado con el voltaje primario de fase por mientras que el voltaje secundario de lnea es igual al voltaje secundario de fase La relacin de cada fase es: de modo que la relacin total entre el voltaje de lnea en el lado primario del banco y el voltaje de lnea en el secundario es:

Esta conexin no tiene problemas por componentes de tercera armnica en sus voltajes ya ellas son consumidas en una corriente circulante en el devanado , tambin es ms estable cuando hay cargas desbalanceadas puesto que la redistribuye parcialmente cualquier desbalance que ocurra.Este arreglo tiene un problema. Debido a la conexin, el voltaje secundario est desfasado 30 con relacin al voltaje primario del transformador, esto causa problemas en la puesta en paralelo de los secundarios de dos bancos de transformadores.La conexin mostrada en la figura 2 causar un desfasaje en atraso del voltaje secundario, si la secuencia de fases del sistema es ABC. Si la secuencia de fases del sistema es acb, entonces la conexin mostrada en la figura 2 causar que el voltaje secundario adelante al primario en 30.

CONEXIN DELTA-ESTRELLA (-Y)

Figura 3 Diagramas de conexin de transformadores trifsicos -YEn esta conexin, el voltaje primario de lnea es igual al voltaje primario de fase mientras que los voltajes secundarios estn relacionados por La relacin de voltajes lnea a lnea en esta conexin es:

Esta conexin tiene las mismas ventajas y el mismo desfasaje que en el caso del transformador Y-. La conexin mostrada en la figura 3 ocasiona que el voltaje secundario atrase el voltaje primario en 30, como antes.CONEXIN DELTA-DELTA -

Figura 4 Diagramas de conexin de transformadores trifsicos -En esta conexin por lo cual la relacin entre los voltajes de lnea primario y secundario es:

Este transformador no presenta desfasaje asociado a l, ni problemas por las cargas desbalanceadas o las armnicas.

TRANSFORMACIN TRIFASICA UTILIZANDO DOS TRANSFORMADORES.Adems de las conexiones trifsicas estndar, existen modos de lograr transformacin trifsica con slo dos transformadores. Todas las tcnicas que se empleen involucran una reduccin en la capacidad de potencia de los transformadores, pero se justifican en ciertas situaciones econmicas.1. Conexin en abierta (o V-V)2. Conexin en Y abierta-abierta3. Conexin Scott-T4. Conexin trifsica en TCONEXIN EN ABIERTA (o V-V)

Figura 5 Conexin de un trasformador en abierta o V-VEn esta conexin un banco - compuesto por transformadores separados tiene una fase en falla, la figura 5 muestra la situacin resultante.Si los dos voltajes secundarios que permanecen son y el voltaje que pasa a travs de la abertura que dej el otro transformador est dada por:

ste es el mismo voltaje que se presentara si el tercer transformador estuviera an all. La fase C a veces se denomina fase fantasma. La conexin en delta abierta permite que un banco de transformadores contine en operacin con slo dos de sus transformadores, permitiendo que fluya cierta cantidad de potencia aun cuando se haya removido una fase daada.CONEXIN Y ABIERTA- ABIERTA

Figura 6

La conexin Y abierta-abierta es muy similar a la conexin delta abierta excepto que los voltajes primarios se derivan de dos fases y el neutro.Este tipo de conexin se acostumbra servir a pequeos usuarios comerciales que requieren servicio trifsico en reas rurales donde las tres fases no estn disponibles. Con esta conexin se puede obtener servicio trifsico provisional hasta que la demanda haga necesaria la instalacin de la tercera fase.Una gran desventaja de esta conexin es que una corriente de retorno muy grande debe fluir por el neutro del circuito primario.CONEXIN SCOTT T

Figura 7 Esta conexin es una forma de derivar, de una fuente trifsica, dos fases desfasadas 90. La conexin Scott-T se utiliza an para producir potencia necesaria para operar ciertos sistemas de control. La conexin Scott-T consta de dos transformadores monofsicos de idntica capacidad. Uno de ellos tiene una toma en su devanado primario a 86.6 % del valor del voltaje pleno. Los trasformadores se conectan como se muestran en la figura 7a. La toma del 86.6% del transformador T2 se conecta a la toma central del transformador T1. Los voltajes aplicados en el lado primario se muestran en la figura 7b y los voltajes resultantes aplicados a los primarios de los dos transformadores se muestran en la figura 7c. Puesto que estos voltajes se encuentran desfasados 90, ocasionan una salida bifsica.CONEXIN TRIFASICA EN T

Figura 8Esta conexin se utiliza en transformadores de distribucin autnomos, pues sus costos de produccin son menores que los de un banco trifsico completo.La conexin Scott T utiliza dos transformadores para convertir potencia trifsica en potencia bifsica en diferente nivel de voltaje. Mediante una sencilla modificacin de esa conexin, los mismos dos trasformadores pueden convertir potencia trifsica en potencia trifsica de diferente nivel de voltaje. Tal conexin se muestra en la figura 8. Aqu tanto el devanado primario como el secundario del transformador T2 tienen toma de derivacin en el 86.6 % y estas tomas estn conectadas a la toma central de los devanados correspondientes del transformador T1 . En esta conexin T1 es el transformador principal y T2 es el transformador de conexin en T (teaser transformer).Como en la conexin Scott T, el voltaje trifsico de entrada produce dos voltajes desfasados 90 en los devanados primarios de los transformadores. Estos voltajes primarios producen voltajes secundarios que se encuentran tambin desfasados 90. A diferencia de la conexin Scott T, los voltajes secundarios se recombinan para dar salida trifsica.

Una ventaja mayor de la conexin trifsica T sobre las otras conexiones trifsicas con dos transformadores (la delta abierta y la estrella abierta-delta abierta) es que se puede conectar un neutro tanto al lado del primario como al lado del secundario del banco de transformacin. Puesto que las partes ms bajas de los devanados de los transformadores de conexin en T no se utilizan en los lados primario ni secundario, pueden omitirse sin cambiar el comportamiento de la conexin. Esto es precisamente los que se hace en transformadores de distribucin.TRANSFORMADORES PARA INSTRUMENTOSEn sistemas de potencia se utilizan dos transformadores de ejecucin especial para hacer mediciones. Uno de ellos es el transformador de potencial y el otro es el transformador de corriente.Un transformador de potencial tiene devanados especiales: el primario para alto voltaje y el secundario para bajo voltaje. Este transformador tiene muy baja capacidad de potencia y su nico propsito es tomar el voltaje del sistema para mostrarlo a los instrumentos que lo monitorean. Dado este propsito, el transformador debe ser muy exacto para que no distorsione en formas apreciables los verdaderos valores de voltaje. Se pueden adquirir transformadores de varias clases de exactitud, dependiendo de cunta exactitud deben tener las lecturas para determinada aplicacin.Los transformadores de corriente toman la corriente de la lnea y la reducen a un nivel seguro medible. La figura 9 muestra el diagrama de un transformador de corriente tpico. El transformador de corriente consta de una devanado secundario enrollado alrededor de una anillo de material ferromagntico en el que la lnea a medir acta como primario y atraviesa el centro del anillo. El anillo ferromagntico capta y concentra una pequea muestra del flujo de la lnea primaria. Este flujo induce un voltaje y una corriente en el devanado del secundario.

En un transformador de corriente, la corriente secundaria es directamente proporcional a la corriente primaria ms grande y puede proveer una muestra precisa de la corriente de la lnea, para propsitos de medida.Los valores nominales para los transformadores de corriente estn dados como relaciones de la corriente primaria a la secundaria. Una relacin tpica de un transformador de corriente podra ser 600:5 1000:5. Una corriente de 5 A es estndar en el secundario de un transformador de corriente.Figura 9 Diagrama de un transformador de corrienteJ. Chapman StephenMaquinas elctricas 3ra edicin