ELECTRIC, WITH AN EDGE
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ELECTRIC, WITH AN EDGE
Un transformador de 3 devanados es un mecanismo eléctrico muy distinto de la configuración habitual de un transformador eléctrico de devanados. Como sugiere el nombre, el primero tiene un devanado o bobina adicional conectado al núcleo del transformador. Se le conoce como devanado terciario, considerado como un devanado secundario que transfiere el voltaje de salida a la carga.
Los transformadores con devanados terciarios tienen múltiples beneficios para la distribución de energía y la seguridad. Previene el desequilibrio de voltaje y también proporciona energía para otros equipos y aparatos dentro de la subestación. Por último, proporciona protección contra cortocircuitos en un circuito delta.
Afortunadamente, Jiangsu Daelim Electric Co. Ltd. ofrece configuraciones de transformadores monofásicos de 3 devanados para diversas redes eléctricas y sistemas de transformadores. Con 15 años de producción de equipos eléctricos, Daelim garantiza que los productos sean de alta calidad. La seguridad también está garantizada ya que Daelim cumple con los estándares internacionales de ANSI, IEEE, CSA e IEC.
Un transformador monofásico de 3 devanados es un mecanismo diferente para transferir voltajes de una bobina a otra. Al igual que sus homólogos monofásicos de dos devanados, el primero funciona con las mismas piezas esenciales.
El devanado primario, por ejemplo, es de donde proviene el voltaje de entrada y está conectado al núcleo de lámina de acero de silicona. Luego, el núcleo del transformador proporcionará una forma para que la electricidad se mueva en un flujo magnético. Por último, el devanado secundario llevará el voltaje de salida hasta su carga destinada.
Además, ambos transformadores también pueden funcionar como transformador elevador o reductor. Trabajan según el principio básico de “relación de vueltas”. Determina la tasa de tensión de entrada-salida en función del número de “vueltas” de las bobinas de ambos devanados. La frecuencia de giro en un devanado significa que tiene o requiere más voltaje que el otro.
En este caso, un transformador elevador significará una salida de voltaje más alta que la entrada, y el segundo devanado tendrá más vueltas de bobina. Mientras tanto, un transformador reductor tiene menos salida de voltaje ya que el primer devanado tiene más vueltas de bobina.
No obstante, los transformadores eléctricos de tres devanados tienen un devanado terciario conectado al lado de salida de la bobina. La tasa de voltaje del devanado primario (entrada) se dividirá entre los dos devanados restantes en esta configuración.
Dependiendo de las vueltas de cada una de las bobinas secundarias, la cantidad de voltaje no se distribuye uniformemente en este mecanismo. Por lo tanto, el devanado secundario puede tener una tasa de voltaje mayor que la del devanado terciario.
Los transformadores de tres devanados funcionan igual que un transformador eléctrico monofásico típico con un devanado primario y un devanado secundario. En este caso, la principal diferencia entre ambos tipos de transformadores es el devanado terciario del primero. Sin embargo, las funciones del tercer devanado pueden cambiar ligeramente dependiendo de las conexiones dentro del transformador.
Por ejemplo, en una conexión sencilla, se une una bobina primaria a un lado del núcleo. Al otro lado del núcleo, hay dos bobinas secundarias. Los dos devanados secundarios compartirán el voltaje de entrada desde la fuente de energía hasta el devanado primario. El tercer devanado, en este caso, es una línea eléctrica separada a otra carga con menos voltaje que el segundo devanado.
Por el contrario, la estructura del tercer devanado es diferente en una conexión estrella-estrella. Éste implica un tercer devanado en conexión en triángulo, con tres bobinas unidas de forma triangular.
Dentro de un transformador estrella-estrella, el tercer devanado proporciona un camino para las corrientes de equilibrio. El camino se genera cuando no se establece la conexión de una serie a la otra. Más bien, sin dichas vías de conexión de cableado, puede resultar que los terminales de salida tengan valores variados.
Agregar un devanado terciario proporciona otra forma de que fluya una corriente equilibrada cuando hay cargas desequilibradas en ambos lados. Agregar una tercera bobina es crucial. Permite cambios de tensión y tensiones asimétricas, que de otro modo serían muy peligrosas.
No obstante, en ambas configuraciones, el número de vueltas de las bobinas es crucial. El principio de “relación de vueltas” establece que los devanados con más vueltas en el núcleo del transformador requieren una tasa de voltaje más alta. Por lo tanto, cualquiera de estas configuraciones es útil en un sistema de transformador elevador y reductor.
Los transformadores monofásicos de dos y tres devanados se diferencian en el número de bobinas conectadas en el transformador. No obstante, cada configuración tiene características, funciones y beneficios adicionales en la generación y transferencia de energía. A continuación se presentan algunas distinciones críticas entre los transformadores de dos y tres devanados.
Los transformadores de dos devanados, también conocidos como transformadores de “doble devanado”, se conocen comúnmente como configuración de transformador eléctrico primario.
Una de las características esenciales de esta configuración es el uso de dos devanados aislados: la bobina primaria y la secundaria. El voltaje de entrada de una fuente eléctrica viajará al transformador a través del devanado primario. Mientras tanto, el devanado secundario llevará el voltaje de salida a la carga.
Cada circuito incluye un núcleo magnético que está laminado con los devanados. A medida que los circuitos interactúan, inducen corrientes entre sí, que pueden transferir electricidad entre ellos.
La cantidad de enlace de flujo varía dependiendo de qué tan unidos estén los devanados primario y secundario. Conduce a una mayor eficiencia al garantizar la máxima transferencia de energía en ambos caminos.
En un transformador monofásico, la disposición entre las partes del transformador suele ser sencilla. Sin embargo, un transformador trifásico requiere una serie de conexiones con tres conjuntos de pares primario-secundario.
Los transmisores de dos devanados tienen pocas fallas debido a la simplicidad del mecanismo. Permite un aislamiento galvánico que mantiene ambos circuitos separados entre sí. Estos sistemas también aprovechan el acoplamiento magnético como modo principal de transferencia de energía a lo largo del curso.
Además, lugares con condiciones ambientales variadas han utilizado durante mucho tiempo estos transmisores para requerir energía. Con esto, se puede decir que los transmisores de dos devanados han sido confiables para diversos fines de generación de energía.
Los transformadores de dos devanados suelen compararse con los autotransformadores. A diferencia de los devanados que están conectados eléctricamente, los devanados de un autotransformador también están unidos magnéticamente.
En este caso, se toma un único devanado común en varias longitudes para proporcionar una parte del suministro de voltaje primario a través de su carga secundaria. Significa que un autotransformador tiene menos de la mitad de devanados. Los requisitos de espacio central para el transformador se reducen debido al uso compartido entre ambos circuitos.
Como resultado de esto, los transformadores de dos devanados son menos favorables que los autotransformadores. A pesar de ser un estándar en instalaciones industriales y comerciales, los autotransformadores los superan en costes.
Debido a los mecanismos de un autotransformador que requieren menos cobre para una tensión nominal determinada, se puede ahorrar hasta un 30 por ciento aproximadamente. La regulación de voltaje también es superior en los autotransformadores debido a una menor resistencia y pérdida de reactancia de fuga.
Un transformador de tres devanados generalmente involucra una tercera bobina en una configuración monofásica de dos devanados. También tiene una conexión delta de tres bobinas en diseño estrella-estrella. De cualquier manera, debes considerar las polaridades de los enlaces cuando operes transformadores con más de dos devanados.
Puede agregar una tercera bobina a la disposición habitual de devanado primario y secundario en una configuración monofásica. Es imperativo prestar atención al conectar los anillos en un transformador de devanados múltiples como esta configuración.
La polaridad importa y conectar los dos devanados al revés puede provocar que el transformador no funcione correctamente. Por lo tanto, sería útil determinar qué marca de convención de puntos representa voltajes positivos o negativos para cada bobina.
Mientras tanto, el devanado terciario es diferente en una configuración estrella-estrella. En este caso, los devanados primero y segundo están conectados en forma de Y. Significa que comparten un punto de conexión común, que actúa como carga “neutra” para ambos devanados. Sin embargo, esta configuración es propensa a tener conexión a tierra o perder conexión, también conocida como “neutro flotante”.
Además, los armónicos elevados pueden provocar una disminución de hierro y cobre, afectando la distribución de tensión. Es por eso que se inserta un devanado terciario entre las dos conexiones en estrella.
Las configuraciones de transformadores de tres devanados permiten transferencias de electricidad a numerosas cargas de voltaje variable utilizando un transformador. También admite transferencias de voltaje para equipos y aparatos adicionales dentro de la central eléctrica. Conduce a una mayor eficiencia en menos espacio.
Al igual que otras configuraciones de devanados múltiples, este tipo puede operar un elevador, un reductor o ambos entre los devanados adjuntos. Permite múltiples voltajes y corrientes en un dispositivo, lo que lo hace eficiente en muchas aplicaciones eléctricas diferentes.
Además, se pueden evitar errores y fallas indeseables utilizando estas configuraciones de transmisor. Por un lado, puede utilizar el devanado terciario siempre que haya una falla en el flujo en la segunda bobina. Un devanado terciario delta también puede proteger el transformador contra cortocircuitos, neutros flotantes e interrupciones de voltaje dentro de una configuración estrella-estrella.
Algunas personas prefieren un transformador trifásico de tres devanados a una configuración monofásica. El principal problema con esto es la dificultad para encontrar reemplazos para un transformador de 3 devanados. Elegir una configuración trifásica en lugar de un mecanismo monofásico también ahorra mucho dinero para casi las mismas funciones.
Los transformadores de dos y tres devanados se diferencian en el número de bobinas en su configuración. También se diferencian por su soporte para numerosas cargas eléctricas, incluidas cargas auxiliares dentro de la planta de energía. Este último también es más particular en las polaridades de la conexión.
Los transformadores de dos devanados también tienen una configuración más sencilla que las configuraciones de tres devanados que pueden complicarse en las conexiones estrella-estrella. Pero de cualquier manera, ambos transformadores ofrecen una transferencia de voltaje confiable desde la bobina primaria (entrada) al anillo secundario (salida). Dichos transformadores aplican el principio de “relación de espiras”, determinando el requerimiento de voltaje para cada devanado.
Los transformadores de dos y tres devanados también pueden ser un transformador elevador o reductor que aumenta o disminuye el voltaje.
Por último, ambos transformadores pueden ahorrarle dinero, según los requisitos de energía que necesite para el propósito previsto.
Como cualquier otro transformador de este tamaño, los transformadores de tres devanados pueden funcionar en centrales eléctricas, redes solares y aerogeneradores. Pero este tipo de transformador es esencial porque distribuye diferentes voltajes y corriente a través del devanado secundario y terciario.
En este caso, dichos transformadores pueden proporcionar energía para equipos, electrodomésticos y accesorios auxiliares. Estos incluyen ventiladores, luces, espacios de oficinas y otros equipos para el correcto funcionamiento y seguridad de la central eléctrica. Dicha energía puede diferir de la del devanado secundario, pero aún así puede garantizar la seguridad mientras la estación genera energía hacia el exterior.
Los transformadores típicos suelen tener un par de devanados unidos al núcleo. El devanado primario proporciona voltaje de entrada desde la fuente de energía, mientras que el devanado secundario distribuye el voltaje de salida a la carga. Sin embargo, la cantidad de devanados del transformador trifásico puede variar según la configuración. Aquí hay algunas configuraciones que necesita saber:
Se refiere a la conexión directa desde un conjunto de devanados. En este caso, el número de devanados puede ser dos o tres. Siempre habrá un devanado primario (entrada), un devanado secundario (salida) y un devanado terciario. El último puede servir como una línea por donde fluye el voltaje de salida hacia los equipos auxiliares para obtener energía.
Una vez que utilice tres juegos de devanados monofásicos, tendrá un transformador con una configuración trifásica. Implica tener tres bobinas primarias y tres secundarias conectadas en una configuración estrella-estrella. En este caso, el devanado terciario delta con forma de triángulo mediará entre las dos conexiones.
Los transformadores de devanados múltiples implican el uso de más de dos devanados en un transformador. Puede suceder con dos devanados primarios combinados para proporcionar una mayor potencia de entrada. También puede conectar tres devanados secundarios con varias capacidades de salida.
Lo creas o no, existe una amplia gama de devanados de transformadores trifásicos según el tamaño y la capacidad en relación con el voltaje. La mayoría de estos son aplicables en transformadores de núcleo, pero algunos también son útiles en transformadores de tipo carcasa. Estos son los tipos comunes de devanados presentes en los transformadores eléctricos:
Estos devanados de bajo voltaje de forma rectangular o redonda funcionan a 6,6 kV hasta 600-750 kVa. También tiene una clasificación de corriente de 10 a 600 A. En esta categoría se encuentran los devanados cilíndricos de múltiples capas que funcionan con un voltaje más alto (33 kV, 800 kV) y corriente (80 A).
Los devanados simples, dobles, de disco helicoidal o multicapa funcionan con una corriente más alta. Tiene una salida de transformador que oscila entre 0,23 a 15 kV de 160 a 1000 kV. Para el conductor del transformador se utilizan un máximo de 16 tiras.
Entre todos los devanados helicoidales, los devanados multicapa funcionan más en transformadores de alta potencia por encima de 110 kV.
Estos devanados de tira redonda cubiertos de papel son útiles cuando el transformador utiliza un voltaje más alto. Estos devanados están separados entre 0,5 y 1 mm para reducir el voltaje operado dentro del transformador.
Los devanados de este tipo tienen discos o bobinas planos que se colocan paralelos entre sí. Las tiras rectangulares se colocan alternativamente en los discos más cercanos de una serie y en los discos más lejanos de otra serie. También hay “sectores de cartón prensado” ubicados entre los discos. Este tipo es capaz de realizar operaciones de alto voltaje y en un rango de corriente de 12 a 600 A.
Una característica común en los transformadores tipo carcasa, el devanado sándwich, se refiere a la estructura de los devanados a través de secciones. Estos separan alternativamente los devanados de alta tensión y los de baja tensión.
Este tipo de devanado se recomienda por su diseño y forma estables, su capacidad para disminuir el flujo de fuga y mitigar fallas de cortocircuito.
No. Los transformadores trifásicos constan de tres juegos de transformadores monofásicos para transferencias de voltaje mayores. A diferencia de los transformadores de tres devanados que utilizan un grupo de devanados primarios, secundarios y terciarios, las configuraciones trifásicas tienen seis devanados. Estos seis devanados comprenden tres devanados primarios y tres secundarios.
La conexión de transformadores trifásicos es mucho más compleja y utiliza configuraciones delta, estrella y estrella. Pero un devanado terciario tipo delta ayuda a equilibrar los voltajes en una configuración estrella-estrella.
El devanado primario se refiere a la línea y la bobina conectadas a la fuente de energía principal. Es parte del lado primario de la configuración del transformador, ya que el voltaje de entrada desde el inicio fluye desde este lado.
El devanado sándwich se refiere a la configuración de carcasa-transformador donde secciones en forma de ventana separan las bobinas. Estas ventanas se dividen además en secciones que separan los segmentos de bobina de alta y baja potencia. Esta configuración permite la inductancia mutua y reduce el flujo de fuga en un transformador en funcionamiento.
La eficiencia del transformador se refiere a la potencia de entrada-salida del transformador en relación con su rendimiento y vida útil. Cuando la cantidad de pérdida de cobre y de hierro es uniforme, esto generalmente significa máxima eficiencia. Existen varias fórmulas para determinar la eficiencia de un transformador.
Un transformador de 3 devanados es una forma de configuración monofásica que requiere devanados primario, secundario y terciario. A diferencia de los transformadores más comunes que solo tienen devanado primario y secundario, el primero tiene un devanado terciario para salida de bajo voltaje.
Este tipo de configuración de transformador es beneficioso para proporcionar energía de bajo rendimiento para electrodomésticos y equipos de seguridad en plantas de energía. También garantiza un equilibrio de tensión y protección contra armónicos y neutros flotantes en una configuración trifásica.
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