La energía detrás de la red: una guía completa sobre transformadores trifásicos-
El transformador trifásico-es realmente la columna vertebral de las redes eléctricas actuales. Mueve energía eléctrica entre circuitos mediante inducción electromagnética y lo hace con tres corrientes alternas que se mantienen perfectamente sincronizadas-cada una desplazada unos 120 grados respecto de las demás. En términos sencillos: en comparación con las configuraciones monofásicas-, la energía trifásica- tiende a ser más eficiente y brinda a las empresas de servicios públicos y a las grandes industrias la estabilidad que necesitan.
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Construcción central (cómo se construye)
La mayoría de los transformadores trifásicos-se dividen en algunos diseños comunes:
Tipo de núcleo-
Éste tiene tres miembros centrales verticales, todos unidos por yugos superior e inferior. Es popular, especialmente para la transmisión de alto-voltaje, porque es relativamente compacto y práctico.
Tipo de shell-
Aquí, el núcleo magnético básicamente envuelve el
devanados. Ese diseño es conocido por brindar una protección mecánica más fuerte, lo que puede ser muy importante en las condiciones del mundo real-.
Banco trifásico-
En lugar de una gran unidad trifásica-, verás tres transformadores monofásicos- separados agrupados. Una ventaja interesante (y a veces útil) es que si una unidad falla, las otras dos pueden seguir funcionando a capacidad reducida.-Esto a menudo se conoce como configuración delta-abierta.
Conexiones de bobinado (el "estilo de cableado" importa)
La forma en que se conectan los devanados tiene mucho que ver con cómo se comporta el transformador en un
sistema de energía:
Delta (△)
En una conexión en triángulo, los devanados forman un circuito cerrado. Delta es resistente y maneja bien situaciones de alta corriente. También puede ayudar a "contener" ciertos problemas armónicos mejor que algunas alternativas.
Estrella (Y)
Con una conexión en estrella (o estrella), los devanados se encuentran en un punto neutro común. Esa es la parte que te permite realizar la conexión a tierra y proporciona un cable neutro, que es especialmente útil para alimentar muchas-cargas monofásicas-como las que verías en los sistemas residenciales.
Combinaciones de conexiones estándar comunes:
Yd11: estrella de alto-voltaje, delta de bajo-voltaje; El bajo voltaje se retrasa 30 grados con el alto voltaje. Típico de transformadores reductores-, como sistemas de 110 kV/10 kV.
yyn0: Ambos lados en estrella, neutro-de bajo voltaje conectado a tierra. La opción-para transformadores de distribución (10 kV/0,4 kV, 380/220 V).
Dyn11: Delta de alto-voltaje, estrella de bajo-voltaje con neutro conectado a tierra. Popular en las redes urbanas porque controla muy bien los armónicos.
Yy0: Estrella en ambos lados, neutral generalmente sin conexión a tierra. Principalmente para transformadores pequeños y de baja-potencia.
¿Por qué un transformador trifásico-en lugar de tres simples?
Podrías usar tres transformadores monofásicos-, pero la mayoría de las veces los ingenieros no lo hacen-porque suele ser más complicado y costoso. Un transformador trifásico-normalmente gana por varias razones:
Eficiencia: Utiliza menos cobre y acero en general, por lo que las pérdidas de energía tienden a ser menores.
Huella más pequeña: Menos espacio, menos complejidad de instalación, logística más sencilla (especialmente cuando se trata de servicios públicos).
Costo: En muchos casos, resulta entre un 15% y un 20% más barato que tres transformadores separados con la misma capacidad combinada. Honestamente, no es una pequeña diferencia.
Protección y enfriamiento (manteniéndolo vivo)
Los transformadores de potencia están diseñados para soportar cargas pesadas, pero aún necesitan protección-porque las fallas internas pueden volverse desagradables rápidamente. Las salvaguardias y métodos de enfriamiento comunes incluyen:
aceite aislante: Esto cumple una doble función. Enfría el transformador y también actúa como aislante eléctrico (para que el sistema permanezca seguro).
Relevo Buchholz: Un dispositivo de seguridad que vigila la acumulación de gas o aumentos repentinos de aceite, que pueden ocurrir cuando algo sale mal en el interior.
Radiadores y/o ventiladores: cuando el transformador trabaja duro, el calor aumenta rápidamente. Estos ayudan a eliminar ese calor para que la unidad dure más.
