Operación en paralelo del transformador trifásico

La operación en paralelo de transformadores trifásicos es muy común en la generación, transmisión y distribución de energía trifásica. Es ventajoso usar dos o más unidades de Transformador en paralelo en lugar de usar una sola unidad grande. Esto ofrece flexibilidad tanto para el mantenimiento como para la operación.

Índice de contenidos

Ventaja de la operación en paralelo de transformadores trifásicos
Condición para la Operación en Paralelo de Transformadores Trifásicos
¿Por qué el desplazamiento de fase relativo entre los voltajes de la línea secundaria debe ser cero? ¿O qué pasaría si se conectan en paralelo transformadores de diferente número de grupo?
¿Por qué la secuencia de fase debe ser igual para la operación en paralelo de transformadores trifásicos?

Ventaja de la operación en paralelo de transformadores trifásicos

Aumenta la fiabilidad del sistema de suministro. Tratemos de entender cómo sucede esto. Supongamos que ocurre una falla en cualquiera de las unidades del Transformador. En tal caso, el transformador defectuoso puede ser puesto fuera de servicio mientras que los transformadores restantes alimentarán la fuente de alimentación. Si solo se instaló una unidad de transformador grande para alimentar la carga, el suministro a toda la carga se interrumpirá durante la avería del transformador. Por lo tanto, la confiabilidad del sistema de suministro aumenta con la operación en paralelo de los transformadores.
El tamaño del transformador aumenta con el aumento de su calificación. Por lo tanto, un transformador más grande será más grande en tamaño. Por lo tanto, su transporte desde el fabricante hasta el Sitio será difícil. Considerando que, el transporte y la instalación de transformadores de tamaño pequeño son comparativamente fáciles.
La oportunidad de mantenimiento en caso de funcionamiento en paralelo aumenta. Uno o más transformadores pueden recibir mantenimiento mientras que los transformadores restantes alimentarán la carga con potencia reducida.

Condición para la Operación en Paralelo de Transformadores Trifásicos

Las siguientes son las condiciones necesarias para la operación en paralelo de transformadores trifásicos:

La relación de tensión de línea de los transformadores debe ser la misma.
Los transformadores deben tener la misma impedancia de fuga por unidad. (Puedes leer por sistema de unidades)
La relación entre la reactancia de fuga equivalente y la resistencia equivalente debe ser la misma para todos los transformadores.
Los transformadores deben tener la misma polaridad.

Las cuatro condiciones anteriores también son aplicables para la operación en paralelo de transformadores monofásicos. Además de las cuatro condiciones anteriores, existen dos condiciones más que deben cumplirse para el funcionamiento en paralelo de transformadores trifásicos:

El desplazamiento de fase relativo entre los voltajes de la línea secundaria de todos los transformadores debe ser cero. Esto significa que los transformadores que se conectarán en paralelo deben pertenecer al mismo número de grupo, como Yy0 y Dd0, pertenecen al mismo número de grupo, a saber. Grupo 1.
La secuencia de fase de los voltajes de la línea secundaria de todos los transformadores debe ser la misma.

Pueden surgir varias preguntas en su mente en este momento. Aunque no puedo adivinar todos esos, pero definitivamente puedo adivinar algunos de ellos. Algunas de las preguntas comunes se explican a continuación.

¿Por qué el desplazamiento de fase relativo entre los voltajes de la línea secundaria debe ser cero? ¿O qué pasaría si se conectan en paralelo transformadores de diferente número de grupo?

Supongamos que dos transformadores de diferentes números de grupo están conectados en paralelo como se muestra en la figura a continuación.

Los voltajes de la línea secundaria de estas transformadas no estarán en fase, sino que estarán desplazados entre sí, como se muestra en la figura a continuación.

Se desarrolla un voltaje a través del interruptor S1, S2 y S3 debido a este desplazamiento en los voltajes secundarios. El voltaje a través de los interruptores S1, S2 y S3 será igual a la longitud del fasor que se une (a2, a2′), (b2, b2′) y (c2,c2′) respectivamente. Debido a este voltaje, cuando estos interruptores están cerrados, una gran corriente circular comenzará a fluir a través del devanado secundario. Esto puede dañar el transformador. Por lo tanto, es esencial que los transformadores pertenezcan al mismo número de grupo para que el desfase relativo entre los voltajes de la línea secundaria sea cero. Sin embargo, los transformadores del grupo número 3 y 4 se pueden operar con éxito en paralelo.

¿Por qué la secuencia de fase debe ser igual para la operación en paralelo de transformadores trifásicos?

La secuencia de fase de los voltajes de la línea secundaria de todos los transformadores debe ser la misma. Si la secuencia de fases es la misma, no habrá tensión en los interruptores S1, S2 y S3. Sin embargo, una secuencia de fases incorrecta puede provocar daños completos en el transformador. Consideremos la siguiente figura.

En la figura de la izquierda, la secuencia de fase del voltaje de la línea secundaria de ambos transformadores es correcta; por lo tanto, se desarrollará voltaje cero a través del interruptor S1, S2 y S3. Pero en la figura más a la derecha, la secuencia de fase se invierte para el segundo transformador. En este caso, no habrá voltaje en S1, pero se desarrollará un voltaje igual al voltaje de línea (c2-b2′ y b2-c2′) en los interruptores S2 y S3. Es posible que estos interruptores no estén diseñados para soportar este voltaje. Por lo tanto, la operación en paralelo no es posible.