Definición: A veces, en transformadores de alta potencia, el tercer devanado se construye además de los devanados primario y secundario. El tercer devanado se llama devanado terciario, y debido a los tres devanados, el transformador se llama transformador de tres devanados.
Las clasificaciones de voltaje de los tres devanados del transformador generalmente son desiguales. El devanado primario tiene la clasificación de voltaje más alta; el terciario tiene la clasificación de voltaje más baja y el secundario tiene la clasificación de voltaje intermedio.
Las principales ventajas de los transformadores de tres devanados es la economía de construcción y su gran eficiencia. El diagrama esquemático de un transformador trifásico se muestra en la siguiente figura.
Para un transformador ideal,
La ventaja más significativa del tercer devanado es que el armónico generado por el devanado primario y secundario se extingue por el tercer devanado. El tercer devanado está conectado en delta.
El voltaje del devanado terciario difiere del devanado primario y secundario. Así, se utiliza para suministrar energía a los aparatos auxiliares como ventilador, tubo de luz, etc. de las subestaciones. El devanado terciario se utiliza para las siguientes aplicaciones.
- La potencia reactiva se suministra a las subestaciones con la ayuda del devanado terciario.
- El devanado terciario reduce la impedancia del circuito para que la corriente de falla pase fácilmente a tierra.
- Se utiliza para probar el transformador de alta calificación.
Índice de contenidos
Circuito equivalente de un transformador de tres devanados
El diagrama de circuito equivalente del transformador trifásico se muestra en la figura. Considere que R1, R2 y R3 son la resistencia y X1, X2 y X3 son la impedancia de sus devanados.
Los V1, V2, V3 son los voltajes y los I1, I2, I3 son los flujos de corriente a través de sus devanados.
Determinación de parámetros de transformadores de tres devanados
Los parámetros del circuito equivalente se pueden determinar a partir del circuito abierto y las tres pruebas de cortocircuito.
Prueba de cortocircuito
Considere que Z1, Z2 y Z3 son las impedancias de los transformadores de tres devanados. Estas impedancias se consideran como base para realizar la prueba de cortocircuito. Para la prueba de cortocircuito, los dos devanados están en cortocircuito y el tercer devanado se mantiene abierto.
En el primer paso, considere que los devanados 1 y 2 están en cortocircuito. El devanado de bajo voltaje se aplica al devanado 1 debido a que la corriente de carga completa fluye a través del devanado 2. El Z12 indica la impedancia del devanado 1 y 2 y se mide como
Resistencia equivalente,
Reactancia de fuga equivalente,
El Z12 es la combinación en serie de Z1 y Z2 respectivamente,
En el segundo paso, el tercer devanado se cortocircuita con el segundo devanado y el primer devanado se mantiene abierto. La fuente de bajo voltaje se aplica a través del tercer devanado para que la corriente a plena carga fluya a través del segundo devanado. El Z23 representa la impedancia de los devanados 2 y 3 y la siguiente ecuación lo expresa
En el tercer paso, se abre el segundo devanado y se cortocircuitan el primer y el tercer devanado. El bajo voltaje se suministra al tercer devanado y la corriente a plena carga fluye a través de los primeros devanados. El Z13 es la impedancia del primer y tercer devanado.
Resolviendo las ecuaciones (1), (2) y (3) obtenemos la impedancia de fuga Z1, Z2 y Z3, todas referidas como primarias,
Prueba de circuito abierto
La prueba de circuito abierto se lleva a cabo para determinar la pérdida del núcleo, la impedancia de magnetización y las relaciones de giro. En la prueba de circuito abierto, el voltímetro, el amperímetro y el vatímetro están conectados en un devanado de bajo voltaje. El lado secundario se mantiene abierto y el voltímetro está conectado.
Dado que el lado de alto voltaje está abierto, la corriente consumida por el primario es corriente sin carga e I0 medida por el amperímetro A. La impedancia de magnetización se puede encontrar excitando el devanado de corriente 1 con el devanado 2 y 3 en circuito abierto. Entonces nosotros tenemos,
La regulación de voltaje de un transformador de tres devanados se define como la relación entre la magnitud de la carga real en kVA del devanado y los kVA base utilizados para determinar los parámetros de la red.
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