Transformadores: Ensayo de Cortocircuito, Tipos de Pérdidas y Requisitos de Conexión en Paralelo

Conceptos Fundamentales del Transformador: Cortocircuito, Pérdidas y Conexión en Paralelo

Diferencias entre Ensayo de Cortocircuito y Cortocircuito Accidental

El ensayo de cortocircuito es una técnica utilizada para determinar los parámetros del circuito equivalente de un transformador real.

En cambio, un cortocircuito accidental es un accidente que se produce cuando se cortocircuita el secundario de un transformador estando su primario conectado a la tensión nominal. En el caso accidental, se define la intensidad que circularía para determinar su peligrosidad.

Pérdidas en el Transformador

Se consideran dos tipos principales de pérdidas:

• Pérdidas por el efecto Joule en el cobre.
• Pérdidas en el hierro.

Pérdidas en el Hierro

Estas pérdidas dependen del flujo magnético. Dado que el flujo solo varía con la tensión y al ser esta constante, las pérdidas en el hierro también lo son.

Pérdidas en el Cobre

Se deben a la disipación de calor que se produce en los devanados debido al efecto Joule.

Condiciones para la Conexión en Paralelo de Transformadores

Para la conexión en paralelo de dos transformadores, se deben cumplir las siguientes condiciones, ordenadas por importancia:

1. Las tensiones secundarias deben estar en fase.
2. Las relaciones de transformación deben ser iguales.
3. Las tensiones de cortocircuito deben ser iguales.
4. Las impedancias de cortocircuito deben tener el mismo ángulo de fase.

Consideración Económica (Potencia)

Si bien no es una condición necesaria, las potencias de los transformadores deben ser próximas entre sí (una relación máxima de 2:1 o 3:1). Si hay mucha diferencia entre las potencias, salvo algún caso muy especial, seguramente no resultará económico hacer el paralelo, especialmente si hay diferencias, aunque leves, entre las tensiones de cortocircuito.

Condición Adicional en la Conexión en Paralelo de Transformadores Trifásicos

Los transformadores deben pertenecer al mismo grupo de conexión o a grupos compatibles entre sí.

Función de los Devandos Terciarios o de Compensación

Si en los transformadores estrella-estrella se dispone un devanado terciario (también llamado de compensación) conectado en triángulo, desaparecen los siguientes inconvenientes:

1. Motivados por las cargas entre fase y neutro.
2. Motivados por las terceras armónicas en las tensiones simples secundarias.

En conclusión, los devanados terciarios realizan la función de eliminar, prácticamente, los flujos homopolares. Con esto, desaparecen los inconvenientes de las cargas fase-neutro en los transformadores estrella-estrella. En consecuencia, con devanados terciarios nada hay que objetar a las cargas desequilibradas, salvo el mal aprovechamiento del transformador.