Transformador polifásico
Transformador polifásico o trifásico: En una instalación trifásica, se pueden utilizar tres transformadores monofásicos, o bien un transformador trifásico.
Sumario
Empleo
La primera solución, se emplea más a menudo en el caso de los transformadores de mucha potencia (> 40.000 kVA) para tensiones elevadas (220 kV). La fabricación, y el transporte de los mismos es más fácil y para el grupo, basta con un sólo aparato de reserva, como medida de seguridad. La segunda solución resulta menos costosa, puesto que los arrollamientos se encuentran situados en el mismo circuito magnético. Con la disposición de la siguiente figura 1:
En este caso es posible valerse con sólo tres núcleos. También se realizan circuitos magnéticos acorazados, con cinco núcleos.
Los tres arrollamientos primarios y los tres secundarios de un transformador trifásico pueden estar acoplados de tres maneras diferentes: en estrella, en triángulo, o en zig-zag, lo que produce doce combinaciones posibles. En el siguiente cuadro, se indican cuatro de las más utilizadas.
Tensiones | Denominación U. T. E. | Montajes | Principales aplicaciones | |
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G 12 | Pequeños transformadores de distribución con red secundaria bastante bien equilibrada(sobre todo de fuerza motriz) | |||
G 33 | Pequeños transformadores de distribución con red secundaria subsestible de un gran desequilibrio (iluminación) | |||
G 31 | Grandes transformadores de distribución con red secundaria bastante poca desequilibrada | |||
G 32 | Grandes transformadores de red (centrales y subestaciones) |
Transformador de número de fases
Transformación bifásica-trifásica: Para pasar de una red trifásica a otra bifásica o inversamente, se utilizan dos transformadores de número de fases ; el Scott y el Leblanc.
Transformador Scott
El montaje Scott se realiza por medio de dos transformadores monofásicos que tienen el mismo número de espiras y de conexiones, indicadas en la figura 2.
Una elección juiciosa de la relación de transformación, permite tener en los terminales «en bifásica» los tensiones iguales desfasadas en el ángulo Π/2. Este montaje, económico de realizar, no permite «sacar» el neutro del montaje trifásico.
Transformador Leblanc
El montaje Leblanc se realiza por medio de un transformador trifásico que tiene el número de espiras y conexiones indicados en la figura 3. El diagrama de tensiones demuestra, que si se alimenta el primario en trifásica, se puede «sacar» el neutro (montaje en estrella). Se obtienen en las secundarias tensiones bifásicas. La fase II podría ser tomada, únicamente del núcleo central del transformador trifásico; pero entonces se extraería de este núcleo una potencia doble de la que se extrae de los otros dos. El montaje representado en la figura 4, permite equilibrar las potencias.
Transformación trifásica, hexafásica o dodecafásica
Los rectificadores de vapor de mercurio, se recomienda, para disminuir la ondulación que se superpone a la corriente continua, multiplicar el número de fases. Para pasar de la trifásica a la hexafásica, basta con formar un punto neutro al unir los puntos medios de los tres secundarios. Para pasar de la trifásica a la dodecafásica, se utilizan devanados secundarios distintos en cada columna acoplados convenientemente.
Autotransformadores
Con el fin de lograr una economía, se recomienda poner en común uno de los arrollamientos del transformador con parte del otro; de esta manera se obtiene un autotransformador. La parte común es atravesada por la corriente. Prácticamente, los autotransformadores no se utilizan más que para razones de transformación relativamente pequeñas. No permiten una separación eléctrica de las dos redes.
Transformadores de tensión
Para evitar los peligros de electrocución en la medida de las altas tensiones, se interponen entre aquéllas y el aparato de medida un transformador reductor, en cuyo secundario está situado un voltímetro de tipo muy resistente. El aparato funciona prácticamente en vacío y se tiene:
Transformadores de intensidad
El transformador de intensidad es utilizado para la medida de las corrientes alternas de mucha intensidad. El circuito primario, formado por algunas espiras de gran sección (puede no haber más que una espira) está situado en serie con el circuito principal. El secundario, que contiene un número de espiras elevado, se encuentra cerrado sobre un amperímetro o sobre un relé (disyuntor). La resistencia de estos aparatos, que es siempre muy baja, permite considerar que este arrollamiento se encuentra en cortocircuito.
Fuentes
Jacques Thurin. Funcionamiento y empleo de las maquinas eléctricas. Editorial GREFOL, 1975, Pág. 172-177.