Transformadores Trifásicos: Características, Comportamiento y Acoplamiento

Valores Nominales de un Transformador Trifásico

En los transformadores trifásicos también se facilitan las siguientes características:

• REGULACIÓN DE TENSIÓN: Es la relación que existe entre el voltaje de vacío y el voltaje a plena carga expresado en porcentaje. También es llamada caída de tensión relativa.
• GRUPO DE CONEXIÓN: Es el grupo de conexionado de los bobinados en un transformador.
• ÍNDICE HORARIO: En el caso de los transformadores, el desfase entre las tensiones de línea del primario y secundario no se mide en grados sino en múltiplos de 2⋅π/12 radianes, lo que permite identificarlos con los que forman entre sí las agujas de un reloj cuando marca una hora exacta, dando lugar al llamado índice horario del transformador.
• CAÍDA DE TENSIÓN: Diferencia de potencial que existe entre el primario y el secundario, este valor se mide en voltios y representa el gasto de fuerza que implica el paso de la corriente por el mismo.
• RENDIMIENTO: En general el rendimiento de un transformador viene dado por la letra griega η está dado por el cociente de las potencias de salida y de entrada.

Condiciones para un Comportamiento Real en Transformadores

Un transformador se comporta de manera real bajo las siguientes condiciones:

• Resistencia de Devanados: La resistencia de los devanados (R1 y R2) no puede considerarse despreciable. Pérdidas en el cobre (Pcu) no nulas. El devanado primario tiene una longitud y una sección, por lo que ofrece una resistencia eléctrica R1 al paso de la corriente I1. Estas resistencias producen caídas de tensión en los devanados, en este de naturaleza óhmica, y pérdidas por efecto Joule, que serán transformadas en calor.
• Pérdida de Flujo Magnético: Φd. Los flujos de dispersión dan lugar a unas caídas de tensión, de naturaleza reactiva, en los devanados cuando por ellos circulan las intensidades.
• Pérdidas en el Circuito Magnético: Las pérdidas en el hierro (Pfe) no pueden obviarse, ya que al someter el núcleo construido con chapas magnéticas a un flujo alterno se producen fenómenos de histéresis y corrientes parásitas de Foucault. Estos fenómenos provocan una pérdida de potencia.

Acoplamiento de Transformadores Trifásicos

Condiciones necesarias para el acoplamiento de transformadores trifásicos:

Condiciones Generales

Además de las condiciones generales para el acoplamiento de transformadores, se deben cumplir las siguientes condiciones específicas para el caso de los transformadores trifásicos:

Condiciones Específicas

1. Mismo Índice Horario: IH1 = IH2. Es decir que los desfases de las tensiones secundarias respecto a las tensiones del primario sean iguales en los transformadores por acoplar en paralelo. Si los desfases son diferentes, no pueden acoplarse.
2. Mismo Orden de Sucesión de Fases: Es decir, que el sentido de rotación de los vectores que representan a las tensiones secundarias sea el mismo en todos los transformadores que han de acoplarse. Caso de variar el sentido de rotación en algún transformador, no podrá realizarse el acoplamiento.

Además, los transformadores a acoplar deben estar próximos en la línea. Si están alejados, las tensiones primarias serán diferentes (efecto de la caída de tensión) por lo que con la misma relación de transformación, las tensiones de secundario también serán diferentes.