Cualquier transformador trifásico moderno es un dispositivo eléctrico especial que proporciona a los consumidores electricidad del tipo y calidad deseados. Como cualquier convertidor de transformador, contiene devanados primario y secundario, en cuyo caso hay tres pares. En las subestaciones de alto voltaje, gracias a este dispositivo, es posible obtener el voltaje de la magnitud deseada y luego transmitirlo a través de una línea con un neutro conectado a tierra.
Propósito y tipos
El transformador de potencia trifásico de estación clásico se utiliza para convertir energía de alto voltaje en una forma amigable para el consumidor. Se suministra un alto voltaje (6.3-10 kilovoltios) a sus devanados primarios, y se obtienen 220 voltios más convenientes para su uso en la vida cotidiana en la salida. Este valor se mide entre las fases y el transformador de núcleo cero, llamado neutro. Es habitual designarlo como voltaje de fase, en contraste con los 380 voltios lineales contados entre cada una de las fases.
Los transformadores reductores trifásicos de esta clase proporcionan transmisión de corriente desde una subestación local a través de un cable subterráneo o línea de alimentación directamente al usuario final. Para estos fines, se utiliza un cable especial de 4 hilos en un núcleo blindado o un cable de aire de la marca SIP. Según ellos, la energía eléctrica se entrega directamente a su destino, a los dispositivos de entrada y distribución de los territorios y objetos servidos.
Según su finalidad funcional, los transformadores trifásicos se dividen en las siguientes clases:
- dispositivos lineales (estación);
- Unidades de conversión especiales.
Los transformadores de aislamiento trifásicos, utilizados para desacoplar circuitos eléctricos y circuitos de potencia, se distinguen especialmente.
Los dispositivos especiales se dividen en los siguientes tipos:
- Probar transformadores. Estos incluyen sistemas de autotransformadores trifásicos.
- Dispositivos utilizados para alimentar equipos especiales: unidades de soldadura, en particular.
- Unidades transformadoras de equilibrio.
Los dos primeros tipos se utilizan con fines de investigación. Los transformadores de equilibrio trifásico se utilizan para eliminar el desequilibrio de fase que ocurre en las redes eléctricas debido a la distribución desigual de la carga.
En ingeniería eléctrica, también hay variantes de transformadores de dos fases, a menudo utilizados en circuitos electrónicos y dispositivos de automatización. Están dispuestos de manera que dos voltajes de salida se desplazan uno con respecto al otro en 90 grados eléctricos. Muy a menudo, tales soluciones eléctricas se utilizan en equipos de soldadura.
Dispositivo transformador
En su disposición, los transformadores trifásicos representan una estructura prefabricada que consta de las siguientes unidades:
- una base hecha en forma de un marco de plástico duradero;
- núcleos magnéticos colocados en secciones de marco;
- conjunto de bobinas primarias y secundarias con bobinados de alambre;
- panel de distribución (desacoplamiento) con bloques de contacto;
- Se requiere un sistema de enfriamiento para eliminar el calor del área de trabajo.
Cada una de las versiones conocidas de tales dispositivos en una forma u otra contiene todos los nodos designados. Al mismo tiempo, difieren en la forma en que se conectan los devanados, así como en el tipo de circuito magnético utilizado en ellos.Las características de diseño de los modelos individuales se reflejan en sus características de rendimiento, en particular, en la magnitud de las pérdidas en el circuito magnético y la eficiencia.
Una excepción es el panel desoldador de la derivación del devanado del transformador, debido al cual es posible combinar grupos de conexión para obtener la configuración deseada.
Métodos para conectar bobinados.
La principal diferencia entre varios circuitos de transformadores son las configuraciones utilizadas al encenderlos (métodos de conexión de los devanados). Al organizar el suministro centralizado de energía, se usan tradicionalmente dos esquemas clásicos, llamados "triángulo" y "estrella". La primera opción implica la inclusión secuencial de bobinados de fase primaria y secundaria: el extremo de una bobina está conectado al comienzo de la siguiente).
Cuando se usa el esquema "estrella", los comienzos de todos los conductores de fase de los devanados primario y secundario se combinan en un punto, llamado neutro, y sus extremos están conectados a una línea de carga de 3 cables. En este caso, se requiere un cable que contenga cuatro núcleos para transmitir electricidad. Al conectar devanados de transformadores secundarios conectados en un "triángulo" a la línea, solo se utilizan tres conductores. Otra opción para su inclusión, que se llama la "estrella interconectada". Sin embargo, debido a la rareza de su uso, no se considera.
Opciones de configuración
Al organizar sistemas de suministro de energía, son posibles varias combinaciones de incluir los devanados primario y secundario de un transformador trifásico. El conjunto de acciones de conmutación realizadas al mismo tiempo:
- El devanado primario se realiza como una "estrella" y el secundario, en forma de "triángulo".
- El segundo enfoque utiliza el orden inverso de inclusión.
- En el tercer caso, se utiliza la combinación ya considerada del tipo "estrella" - "estrella" o la opción con dos triángulos (otro nombre - delta-delta).
Para tener en cuenta todas las formas de activar los devanados primario y secundario y el cálculo posterior de los parámetros del transformador en ingeniería eléctrica, se utilizan tablas de identificación especiales. Proporcionan posibles combinaciones y combinaciones utilizadas si desea conectar el transformador a la línea y aprovecharla al máximo. En cada caso, la eficiencia de todo el sistema de suministro de energía depende de la elección correcta de esta combinación.
Coneccion paralela
La inclusión paralela de los mismos devanados secundarios permite aumentar la potencia (corriente) a la salida del dispositivo. De esta manera, es posible aumentar la eficiencia y la capacidad de carga de la línea de servicio.
Al utilizar este enfoque, será necesario tener en cuenta un detalle importante relacionado con el orden de conexión de los devanados secundarios. Para obtener los resultados esperados, los devanados deben cambiarse en fase, lo que significa conectar los mismos extremos de las tres bobinas en un punto. Si se viola esta regla, el voltaje en la salida de dos devanados no conectados en fase será cercano a cero (se aplica el principio de sustitución). Cuando se comete este error cuando se enciende el transformador, su potencia y eficiencia se reducen significativamente. Si durante la verificación secundaria se encuentra que el voltaje no ha cambiado en comparación con un solo encendido, entonces las bobinas están en fase.
Se puede obtener un dispositivo de conversión, definido como un transformador de 220 a 380 voltios de 3 fases, aplicando un circuito especial con un voltaje de salida creciente. Su característica es la presencia de un devanado primario y tres secundarios incluidos en el patrón "estrella" o "triángulo".
