Transformador de tres devanados

<p>Definici贸n: A veces, en transformadores de alta potencia, el tercer devanado se construye adem谩s 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 clasificaci贸n de voltaje m谩s alta; el terciario tiene la clasificaci贸n de voltaje m谩s baja y el secundario tiene la clasificaci贸n de voltaje intermedio.

Las principales ventajas de los transformadores de tres devanados es la econom铆a de construcci贸n y su gran eficiencia. El diagrama esquem谩tico de un transformador trif谩sico se muestra en la siguiente figura.

Transformador de 3 devanadosPara un transformador ideal,

3-devanado-transformador-ecuaci贸n-1La ventaja m谩s significativa del tercer devanado es que el arm贸nico generado por el devanado primario y secundario se extingue por el tercer devanado. El tercer devanado est谩 conectado en delta.

El voltaje del devanado terciario difiere del devanado primario y secundario. As铆, se utiliza para suministrar energ铆a 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 f谩cilmente a tierra.
  • Se utiliza para probar el transformador de alta calificaci贸n.

Índice de contenidos

Circuito equivalente de un transformador de tres devanados

El diagrama de circuito equivalente del transformador trif谩sico 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.

diagrama-equivalente-de-un-transformador-de-tres-devanadosLos V1, V2, V3 son los voltajes y los I1, I2, I3 son los flujos de corriente a trav茅s de sus devanados.

Determinaci贸n de par谩metros de transformadores de tres devanados

Los par谩metros 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 est谩n en cortocircuito y el tercer devanado se mantiene abierto.

En el primer paso, considere que los devanados 1 y 2 est谩n en cortocircuito. El devanado de bajo voltaje se aplica al devanado 1 debido a que la corriente de carga completa fluye a trav茅s del devanado 2. El Z12 indica la impedancia del devanado 1 y 2 y se mide como

3-devanado-transformador-ecuaci贸n-2Resistencia equivalente,

3-devanado-transformador-ecuaci贸n-3Reactancia de fuga equivalente,

3-devanado-transformador-ecuaci贸n-4

El Z12 es la combinaci贸n en serie de Z1 y Z2 respectivamente,

3-devanado-transformador-ecuaci贸n-5

cortocircuito-de-tres-devanados-transformadorEn 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 trav茅s del tercer devanado para que la corriente a plena carga fluya a trav茅s del segundo devanado. El Z23 representa la impedancia de los devanados 2 y 3 y la siguiente ecuaci贸n lo expresa

3-devanado-transformador-ecuaci贸n-6En 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 trav茅s de los primeros devanados. El Z13 es la impedancia del primer y tercer devanado.

circuito-equivalente-de-un-transformador-de-tres-devanadosResolviendo las ecuaciones (1), (2) y (3) obtenemos la impedancia de fuga Z1, Z2 y Z3, todas referidas como primarias,

3-devanado-transformador-ecuaci贸n-6Prueba de circuito abierto

La prueba de circuito abierto se lleva a cabo para determinar la p茅rdida del n煤cleo, la impedancia de magnetizaci贸n y las relaciones de giro. En la prueba de circuito abierto, el volt铆metro, el amper铆metro y el vat铆metro est谩n conectados en un devanado de bajo voltaje. El lado secundario se mantiene abierto y el volt铆metro est谩 conectado.

Dado que el lado de alto voltaje est谩 abierto, la corriente consumida por el primario es corriente sin carga e I0 medida por el amper铆metro A. La impedancia de magnetizaci贸n se puede encontrar excitando el devanado de corriente 1 con el devanado 2 y 3 en circuito abierto. Entonces nosotros tenemos,

Ecuaci贸n-transformador-de-3-devanados-7La regulaci贸n de voltaje de un transformador de tres devanados se define como la relaci贸n entre la magnitud de la carga real en kVA del devanado y los kVA base utilizados para determinar los par谩metros de la red.

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