Arm贸nicos en Transformadores Trif谩sicos

<p>El arm贸nico es la distorsi贸n en la forma de onda del voltaje y la corriente. Es el m煤ltiplo integral de algunas ondas de referencia. La onda arm贸nica aumenta las p茅rdidas en el n煤cleo y el cobre del transformador y, por lo tanto, reduce su eficiencia. Tambi茅n aumenta la tensi贸n diel茅ctrica en el aislamiento del transformador.

En un transformador trif谩sico, la naturaleza no sinusoidal de la corriente de magnetizaci贸n produce un flujo sinusoidal que da lugar al fen贸meno indeseable. Las corrientes de magnetizaci贸n de fase en el transformador deben contener terceros arm贸nicos y arm贸nicos superiores necesarios para producir un flujo sinusoidal.

onda sinusoidalSi el voltaje de fase a trav茅s de cada fase debe permanecer sinusoidal, entonces las corrientes de magnetizaci贸n de fase deben ser de la siguiente forma.

arm贸nicos-en-transformador-trif谩sico-ecuaci贸n-1Se ve de la ecuaci贸n (1), (2) y (3) que los terceros arm贸nicos en las tres corrientes son cofases, es decir, tienen la misma fase. Los quintos arm贸nicos tienen diferentes fases.

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Conexi贸n Delta

conexi贸n deltaDeje que IAO, IBO e ICO representen la corriente de magnetizaci贸n de fase en una conexi贸n delta. Las corrientes de l铆nea se pueden encontrar restando dos corrientes de fase. Por ejemplo,

arm贸nicos-en-transformador-trif谩sico-ecuaci贸n-2El tercer arm贸nico presente en la corriente de magnetizaci贸n de fase del transformador trif谩sico no est谩 presente en la corriente de l铆nea. Los componentes del tercer arm贸nico son co-fase y por lo tanto se cancelan en la l铆nea. Los componentes del tercer arm贸nico son flujos que redondean el bucle cerrado del delta.

La conexi贸n delta solo permite un flujo sinusoidal y voltaje sin corriente de tercer arm贸nico en la l铆nea de transmisi贸n. Por esta raz贸n, la mayor铆a de los transformadores trif谩sicos tienen devanados conectados en tri谩ngulo y en lugares donde no es conveniente tener un primario o secundario conectado en tri谩ngulo, se proporciona un devanado terciario. Los devanados terciarios transportan la corriente de tercer arm贸nico circulante requerida por el flujo sinusoidal en cada rama del n煤cleo.

En una conexi贸n delta, el voltaje que act煤a alrededor del delta cerrado es,

arm贸nicos-en-transformador-trif谩sico-ecuaci贸n-11Este es un voltaje de tercer arm贸nico y har谩 circular una corriente de tercer arm贸nico alrededor del circuito cerrado del delta.

Conexi贸n en estrella

conexi贸n-estrella-del-transformadorSi IAO, IBO e ICO, representa la corriente de magnetizaci贸n de fase en una conexi贸n en estrella,

arm贸nicos-en-transformador-trif谩sico-ecuaci贸n-3Donde In es la corriente en el cable neutro.

arm贸nicos-en-transformador-trif谩sico-ecuaci贸n-4Los arm贸nicos por encima del s茅ptimo deben despreciarse. La ecuaci贸n (6) muestra que, en condiciones equilibradas, el flujo de corriente en el cable neutro es la corriente del tercer arm贸nico. La magnitud de la corriente de los terceros arm贸nicos es tres veces la magnitud de cada corriente de la tercera fase. La corriente arm贸nica de tercio produjo interferencia inductiva con el circuito de comunicaci贸n. Si la alimentaci贸n a la conexi贸n en estrella es de tres hilos, la corriente del neutro debe ser nula y por tanto

arm贸nicos-en-transformador-trif谩sico-ecuaci贸n-4As铆, se ve que la conexi贸n en estrella de tres hilos suprime el flujo de corrientes arm贸nicas y magnetizantes. Para un sistema conectado en estrella de cuatro hilos, la corriente del tercer arm贸nico en fase fluye en el cable neutro.

De manera similar, el voltaje de la tercera fase de equilibrio que contiene arm贸nicos se puede escribir como

harmonis-en-transformador-trif谩sico-ecuaci贸n-12

arm贸nicos-en-transformador-trif谩sico-ecuaci贸n-5La ecuaci贸n (7), (8) y (9) muestra que los terceros arm贸nicos en el voltaje trif谩sico tienen la misma fase. El voltaje de l铆nea en una conexi贸n en estrella se puede obtener restando dos voltajes de fase. Por ejemplo

arm贸nicos-en-transformador-trif谩sico-ecuaci贸n-7De la ecuaci贸n (10) se ve que el tercer arm贸nico no est谩 presente en el voltaje de l铆nea a l铆nea de una conexi贸n en estrella. Esto se aplica a todos los arm贸nicos triplicadores.

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