Principios Operacionales y Conexión de Transformadores y Dinamos

Conexión en Paralelo de Transformadores

Para conseguir aumentar la potencia de salida mediante la conexión en paralelo de transformadores, deben cumplirse las siguientes condiciones:

• Los valores instantáneos de las tensiones de salida deben ser iguales.
• Siempre hay que conectar los transformadores con el mismo orden de fases en la salida.
• El desfase correspondiente al grupo de conexión de ambos transformadores debe ser igual.

Nos interesa que los dos transformadores estén en fase para sumar sus intensidades. Si no fuera así, encontraríamos corrientes internas entre ellos y se perdería potencia por el calentamiento.

Condiciones para un Reparto Equitativo de Carga

Hay que procurar conectar transformadores que tengan:

1. La misma potencia nominal.
2. La misma tensión de cortocircuito.

Si no se cumplen estas condiciones estrictamente:

• La diferencia de potencia nominal no puede ser superior al triple entre ellos.
• La tensión de cortocircuito del más pequeño debe ser superior a la del más grande.

Siguiendo estas pautas, el reparto de potencia entre los transformadores será equitativo respecto a sus potencias nominales.

Refrigeración de los Transformadores

La refrigeración es esencial debido a las pérdidas generadas, para evitar la destrucción del equipo.

Refrigeración por Tipos de Potencia

Transformadores de Pequeña Potencia (hasta 50 kVA)

La refrigeración se realiza aprovechando el aire que los envuelve. Se construye la cubierta con aberturas para que circule el aire. Si fuese necesario, se añaden ventiladores.

Transformadores de Media Potencia (menos de 200 kVA)

Se sumergen en aceite mineral o silicona. El aceite transmite el calor del transformador al exterior.

Transformadores de Gran Potencia

Se añaden aletas de refrigeración en la cubierta y se hace circular el aceite caliente hacia estas aletas para acelerar el proceso de refrigeración. Si fuera necesario, se añaden ventiladores.

Datos Adicionales y Protección de Transformadores

Los transformadores de aceite tienden a dilatarse por los aumentos de temperatura. Para evitar sobrepresiones, se instala un depósito de expansión.

Sistemas de Protección

• El depósito de expansión suele ir dotado de sales para la humedad; estas sustancias de absorción hay que renovarlas periódicamente.
• Ante una sobrepresión, se instala el relé Buchholz, que puede desconectar el transformador o enviar una señal de alarma.

Características Esenciales de un Transformador

Las especificaciones clave de un transformador incluyen:

• Potencia nominal (kVA).
• Tensión primaria y secundaria.
• Regulación de tensión en la salida.
• Grupo de conexión.
• Frecuencia.
• Normas de aplicación.
• Temperatura máxima ambiente.
• Altitud de la instalación sobre el nivel del mar.
• Instalación en interior o exterior.

Funcionamiento de las Dinamos (Generadores de CC)

Dinamo con Excitación en Derivación (Shunt)

El devanado inductor se conecta en paralelo con el devanado inducido. Para producir el flujo magnético necesario, se montan bobinas inductoras con muchas espiras.

Curva en Derivación en Carga

La tensión que da el generador a la carga se reduce con los aumentos de corriente de carga. Al aumentar la caída de tensión en el inducido con la carga, disminuye la tensión en bornes. Esto provoca una reducción de la corriente, lo que a su vez hace que la f.e.m. inducida se vea reducida, pudiendo llegar a perder la excitación total de la dinamo.

Excitación en Serie

El devanado inductor se conecta en serie con el inducido, de tal forma que toda la corriente que suministra el generador fluye por ambos devanados.

• Cuando trabaja en vacío, la corriente es nula, por lo que no se excita.
• Cuando aumenta mucho la corriente de carga, también lo hace el flujo inductor, y por eso la tensión en bornes es muy elevada. Este es un sistema inestable.

Excitación Compound (Compuesta)

Esta configuración es una combinación de los efectos serie y derivación en la excitación de la dinamo. Se consigue que la máquina sea mucho más estable para cualquier régimen de carga.