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Como se ha podido observar hasta ahora en cada una de las diferentes
conexiones se usan solo dos transformadores o bobinados, como sea el caso esto
quiere decir que para que las bobinas siguán entregando el mismo nivel de
rendimiento deberían ser forzadas más, y si el rendimiento del transformador con
sus tres bobinas estaba al tope cuando se las pase a dos el rendimiento bajara
considerablemente, esto es hablando en el caso que se desee hacer esta
conexión provisional para reparar una bobina.
A parte la mayor ventaja que presentan todos estos tipos de conexiones es que
dan la opción de obtener una fase adicional cuando se dispone únicamente de
dos.
15.- Explique por qué una conexión de transformador ∆ abierta está limitada a
suministrar sólo 57.7% de la carga de un banco de transformadores ∆-∆ normal?
Inicialmente, parecería que puede suministrar dos terceras partes de su potencia
aparente nominal, puesto que los dos tercios de los transformadores aún están
presentes. Sin embargo, el asunto no es así de sencillo.
Con una carga resistiva el voltaje nominal de un transformador en el grupo es VF y la
corriente nominal es IF, entonces la potencia máxima que puede suministrarse a la
carga es
P = 3 * VF * IF* cos q
El ángulo entre el voltaje VF y la corriente IF , en cada fase es 0° por ser la carga
resistiva y equilibrada, de manera que la potencia total suministrada por el
transformador es
P = 3 * VF * IF* cos0°
P = 3 * VF * IF
La relación es la potencia del delta abierto sobre el delta completo, para sacar la
potencia del delta abierto sumamos la potencia de cada una da la faces tomando en
cuenta sus ángulos de fase en vista que una de ellas está ausente, para facilitar el
entendimiento haremos como que la fase central es la ausente de tal manera que entre
una fase y otra abra una diferencia de 30 .
P1 = VF * IF* cos(150° - 120° )
P1 = VF * IF* cos 30°
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P1 = ((√ / 2) * VF* IF
Para el transformador 2, el voltaje está en un ángulo de 30° y la corriente en uno de
60° de modo que su potencia máxima es
P2 = VF * IF* cos(30° - 60° )
P2 = VF * IF* cos (-30° )
P 2 = (√ / 2) * VF * IF
Entonces, la potencia máxima del grupo delta-abierto se expresa
P = √ * VF * IF
La corriente nominal es la misma en cada transformador, aun si hay dos o tres de
éstos. El voltaje también es el mismo en cada uno de ellos; así que la relación de la
potencia de salida disponible en el grupo delta abierto y la potencia de salida
disponible del grupo trifásico normal es
PD -abierta / P3-fases = ((√ * VF * IF) / (3 * VF * IF) = 1 / (√ = 0.577
La potencia disponible que sale del grupo en delta-abierta es sólo el 57.7% de la
potencia nominal del grupo original.
16.- ¿Un transformador de 60 Hz puede operar en un sistema de 50 Hz? ¿Qué se
requiere hacer para permitir esta operación?
Un transformador de 60Hz puede funcionar tranquilamente en una red de de 50
HZ o viceversa la diferencia radica en que el voltaje del secundario fluctuara y no
será el voltaje de los valores nominales que indiquen sino aumentaran o
disminuirán dependiendo el caso, además que el calentamiento aumentara al ser
que el núcleo no está diseñado para esa frecuencia y puede provocar en el núcleo
una saturación magnética prematura y que la onda no salga completa en la salida
17.- ¿Qué le pasa a un transformador cuando se conecta en línea de potencia por
primera vez? ¿Se puede hacer algo para mitigar este problema?
Cuando un transformador se conecta inicialmente a la red de potencia durante el
encendido del transformador acurre una corriente de irrupción, que es lo que en
los motores equivaldría a la corriente de arranque, equivale exactamente en su
comportamiento, como los transformadores se encuentran en casi todos los
equipos por no decir todos, es impericio reducir esta corriente para que la energía
no se desaproveche en estos picos a continuación tenemos un gráfico que
muestra la corriente en función del dominio del tiempo durante el encendido de un
transformador.
Como se ha podido observar hasta ahora en cada una de las diferentes
conexiones se usan solo dos transformadores o bobinados, como sea el caso esto
quiere decir que para que las bobinas siguán entregando el mismo nivel de
rendimiento deberían ser forzadas más, y si el rendimiento del transformador con
sus tres bobinas estaba al tope cuando se las pase a dos el rendimiento bajara
considerablemente, esto es hablando en el caso que se desee hacer esta
conexión provisional para reparar una bobina.
A parte la mayor ventaja que presentan todos estos tipos de conexiones es que
dan la opción de obtener una fase adicional cuando se dispone únicamente de
dos.
15.- Explique por qué una conexión de transformador ∆ abierta está limitada a
suministrar sólo 57.7% de la carga de un banco de transformadores ∆-∆ normal?
Inicialmente, parecería que puede suministrar dos terceras partes de su potencia
aparente nominal, puesto que los dos tercios de los transformadores aún están
presentes. Sin embargo, el asunto no es así de sencillo.
Con una carga resistiva el voltaje nominal de un transformador en el grupo es VF y la
corriente nominal es IF, entonces la potencia máxima que puede suministrarse a la
carga es
P = 3 * VF * IF* cos q
El ángulo entre el voltaje VF y la corriente IF , en cada fase es 0° por ser la carga
resistiva y equilibrada, de manera que la potencia total suministrada por el
transformador es
P = 3 * VF * IF* cos0°
P = 3 * VF * IF
La relación es la potencia del delta abierto sobre el delta completo, para sacar la
potencia del delta abierto sumamos la potencia de cada una da la faces tomando en
cuenta sus ángulos de fase en vista que una de ellas está ausente, para facilitar el
entendimiento haremos como que la fase central es la ausente de tal manera que entre
una fase y otra abra una diferencia de 30 .
P1 = VF * IF* cos(150° - 120° )
P1 = VF * IF* cos 30°
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P1 = ((√ / 2) * VF* IF
Para el transformador 2, el voltaje está en un ángulo de 30° y la corriente en uno de
60° de modo que su potencia máxima es
P2 = VF * IF* cos(30° - 60° )
P2 = VF * IF* cos (-30° )
P 2 = (√ / 2) * VF * IF
Entonces, la potencia máxima del grupo delta-abierto se expresa
P = √ * VF * IF
La corriente nominal es la misma en cada transformador, aun si hay dos o tres de
éstos. El voltaje también es el mismo en cada uno de ellos; así que la relación de la
potencia de salida disponible en el grupo delta abierto y la potencia de salida
disponible del grupo trifásico normal es
PD -abierta / P3-fases = ((√ * VF * IF) / (3 * VF * IF) = 1 / (√ = 0.577
La potencia disponible que sale del grupo en delta-abierta es sólo el 57.7% de la
potencia nominal del grupo original.
16.- ¿Un transformador de 60 Hz puede operar en un sistema de 50 Hz? ¿Qué se
requiere hacer para permitir esta operación?
Un transformador de 60Hz puede funcionar tranquilamente en una red de de 50
HZ o viceversa la diferencia radica en que el voltaje del secundario fluctuara y no
será el voltaje de los valores nominales que indiquen sino aumentaran o
disminuirán dependiendo el caso, además que el calentamiento aumentara al ser
que el núcleo no está diseñado para esa frecuencia y puede provocar en el núcleo
una saturación magnética prematura y que la onda no salga completa en la salida
17.- ¿Qué le pasa a un transformador cuando se conecta en línea de potencia por
primera vez? ¿Se puede hacer algo para mitigar este problema?
Cuando un transformador se conecta inicialmente a la red de potencia durante el
encendido del transformador acurre una corriente de irrupción, que es lo que en
los motores equivaldría a la corriente de arranque, equivale exactamente en su
comportamiento, como los transformadores se encuentran en casi todos los
equipos por no decir todos, es impericio reducir esta corriente para que la energía
no se desaproveche en estos picos a continuación tenemos un gráfico que
muestra la corriente en función del dominio del tiempo durante el encendido de un
transformador.
