¿Sabe algo sobre los transformadores estrella-delta? Este artículo presenta la definición del transformador delta-estrella , sus ventajas y desventajas, su aplicación, su fórmula de cálculo y la razón para utilizar esta conexión.
Daelim Belefic es un proveedor profesional de transformadores. El equipo técnico profesional puede diseñar transformadores eléctricos que cumplan plenamente con ANSI/EEE, DOE, AS/NZ y otras normas internacionales. Cuenta con informes de pruebas de transformadores SGS, CESI, IEEEC 57, IEC60076 y otros, así como certificados UL y cUL.
La diferencia entre la conexión en estrella y la conexión en delta
El devanado común del transformador tiene dos tipos de conexión, a saber, “conexión en delta” y “conexión en estrella”.
La diferencia entre el método de conexión en estrella y el método de conexión en triángulo del transformador: si hay punto neutro, tercer armónico y corriente de secuencia cero en la fluidez del triángulo, diferente tensión de corriente, diferente aplicabilidad.
- No hay punto neutro:
La conexión en estrella (Y) puede derivarse del punto neutro; la conexión en triángulo (D) no puede conducir a un punto neutro.
- Tercer armónico y flujo de corriente de secuencia cero en triángulo:
La conexión en estrella (Y) no permite que el tercer armónico y la corriente de secuencia cero fluyan en el interior; El triángulo (D) conecta la onda del tercer armónico y la corriente de secuencia cero puede fluir en el triángulo, y no tiene influencia en otras bobinas.
- Corriente y tensión
Método de conexión en estrella (Y): la corriente de línea y la corriente de fase son iguales; el voltaje de línea es la raíz cuadrada de 3 de la tensión de fase; hay dos tipos de valores de tensión, hay líneas cero, como 380 V y 220 V, dos tipos de tensión.
Conexión en triángulo (D): la tensión de línea es igual a la tensión de fase; la corriente de línea es la raíz cuadrada de 3 de la corriente de fase; solo hay una tensión, no hay línea cero.
- Aplicabilidad:
Conexión en estrella (Y): se utiliza generalmente para la salida de la red de distribución, es fácil para los usuarios seleccionar la tensión.
Conexión en triángulo (D): se utiliza generalmente para la transmisión de la red eléctrica.
¿Por qué utilizamos delta-estrella en el transformador?
La conexión en delta en el lado de baja tensión del transformador principal sirve para eliminar los terceros armónicos, evitando que distorsionen la forma de onda de la tensión de la red eléctrica. Una característica notable de los terceros armónicos es su alineación de fase, que les permite circular eficazmente dentro de la configuración delta, atenuando así su transmisión al sistema y asegurando un suministro eléctrico de calidad. Además, las corrientes homopolares pueden circular en la conexión delta cuando el punto neutro está directamente conectado a tierra en el lado de alta tensión del transformador principal, evitando posibles fallos en la protección homopolar del lado de baja tensión que afecten a la red eléctrica superior.
Por otro lado, la conexión en estrella en el lado de alta tensión del transformador principal tiene como objetivo reducir las pérdidas de línea y la corriente, mejorar la conexión a tierra del punto neutro y minimizar los requisitos de metales no ferrosos. El lado de baja tensión está conectado en delta principalmente por su capacidad para atenuar los terceros armónicos.
En los transformadores, un lado de los devanados primarios o secundarios suele conectarse en delta para proporcionar una vía para las corrientes de tercer armónico, asegurando que los potenciales inducidos sigan siendo sinusoidales y evitando la distorsión. Este devanado conectado en delta tiene un propósito similar tanto en el lado primario como en el secundario.
Sin embargo, para la eficiencia del material aislante, el lado de alta tensión suele conectarse en estrella, mientras que el lado de baja tensión se conecta en delta.
- El lado de alta tensión funciona a una tensión de línea constante donde la tensión de fase es solo 1/√3 de la tensión de línea, lo que permite un diseño de aislamiento más delgado, un uso reducido de material y dimensiones de núcleo más pequeñas. Esta configuración es crucial para los sistemas de puesta a tierra de alta corriente. La conexión en estrella en el lado de alta tensión mitiga la distorsión de la forma de onda del potencial de fase y las posibles averías del aislamiento, al tiempo que reduce los costes.
- La conexión en delta en el lado de baja tensión disminuye las corrientes de fase, minimizando las áreas de la sección transversal del devanado y los costes generales, al tiempo que protege contra los terceros armónicos.
- En los transformadores de excitación, el lado de alta tensión suele estar conectado en estrella y el lado de baja tensión, en delta. Esta configuración se optimiza para latensión de salida del generador, donde el devanado del lado de alta tensión funciona a tensión de línea dividido por √3, alineándose con los requisitos de tensión de fase. Por el contrario, la conexión en triángulo en el lado de baja tensión reduce los costes de devanado y forma eficazmente un tercer bucle armónico para la protección del generador.
Al comprender estas configuraciones, los transformadores pueden optimizarse para un funcionamiento eficiente, reducir costes y mejorar la fiabilidad del sistema.
¿Dónde se utilizan los transformadores en delta-estrella?
El arranque en delta-estrella solo puede utilizarse para arrancar con cargas pequeñas, porque el par cuando el motor está conectado a la conexión en estrella es solo la mitad de la conexión en triángulo; si la carga de arranque es pesada, es posible que el motor no arranque, lo que provocaría un incendio. Puede utilizarse en bombas de agua, ventiladores, compresores de aire y otros equipos de arranque que puedan funcionar con carga vacía. Por ejemplo, no se puede utilizar el molino de bolas ni otros equipos con una carga de arranque pesada.
Aplicación del transformador estrella-delta
Ahora, por lo general, el lado de alta presión por encima de 35 kV del sistema es una conexión en estrella, el lado de baja presión es una conexión triangular, el lado de alta presión por debajo de 10 kV del sistema es una conexión triangular y el lado de baja presión es una conexión en estrella. Los transformadores con lados de alta y baja tensión también están conectados en estrella.
Te puede interesar: Guía Básica del Transformador Delta
Por qué se utilizan transformadores delta-estrella para cargas de iluminación
Cuando la carga triangular asimétrica realiza una conexión en estrella, se debe adoptar un método de conexión trifásica de cuatro hilos, y la línea central debe estar firmemente conectada para garantizar que la tensión de cada fase de la carga asimétrica trifásica permanezca simétrico y sin cambios. Si la línea central se desconecta, se producirá una asimetría en la tensión de carga trifásica, lo que provocará que la tensión de fase de la carga ligera sea demasiado alta, de modo que la carga sufra daños; la tensión de una fase de la carga es demasiado baja, por lo que la carga no puede funcionar con normalidad, especialmente en el caso de la carga de iluminación trifásica, todos adoptan el método de conexión en estrella de forma incondicional.
Ventajas y desventajas de la conexión delta-estrella
1. Ventajas de la conexión en Y:
La más económica para el devanado de alta tensión;
Puede haber un punto medio para usar;
Permite la conexión a tierra directa o la conexión a tierra a través de impedancia;
Permite reducir el nivel de aislamiento del punto medio (es decir, aislamiento graduado);
Se puede proporcionar una junta de derivación en el punto medio de cada fase, y el interruptor de derivación también puede ubicarse en el punto medio; Se permite la carga monofásica, y el punto medio puede transportar corriente.
Desventajas de la conexión D: potencia del motor reducida.
2. Ventajas de la conexión en D:
Más económica para bobinados de alta corriente y baja tensión.
La impedancia de secuencia cero puede reducirse cuando se utiliza con un devanado de conexión en Y.
Desventajas de la conexión en D: Altos requisitos de aislamiento.
Ventajas del transformador delta-estrella
- Un transformador, el mismo devanado puede instalarse en un devanado tipo Y, el devanado también puede instalarse en un devanado tipo delta.
- El mismo transformador, la instalación del tipo de devanado delta, la sección del cable es pequeña, las vueltas en serie, la fase de altatensión, la corriente de fase es baja;
- El mismo transformador, la instalación del devanado Y, la sección del cable es grande, el número de vueltas en serie es pequeño, latensiónde fase de trabajo bajo, la corriente de fase alta;
- El devanado tipo delta requiere simetría trifásica, la simetría de potencia también es alta, de modo que no habrá circulación, de lo contrario se calentará, aumentando la pérdida;
- El devanado Y en la simetría trifásica no es bueno, la simetría de potencia no es alta, no habrá circulación, pero habrá deriva cero, el trabajo trifásico es una asimetría grave;
- En uso, el devanado tipo puede iniciarse mediante el modo de arranque Y-delta, y el devanado tipo Y no puede iniciarse mediante el modo de arranque Y-delta;
- Debido a que la pérdida de calor por resistencia es proporcional al cuadrado de la corriente, por lo que en el mismo transformador, la instalación de pérdida de calor del devanado tipo delta es pequeña.
¿Cuándo funciona satisfactoriamente el transformador delta-estrella?
Una conexión en delta-estrella es un método específico utilizado para arrancar un transformador de CA trifásico, especialmente eficaz para mitigar las altas corrientes de arranque que pueden alcanzar de 5 a 7 veces la corriente nominal, sobre todo en equipos de alta potencia o sobrecargados. Este método tiene como objetivo reducir la corriente de arranque del transformador, protegiendo así el propio transformador y minimizando el impacto en el sistema de suministro de energía y otros equipos eléctricos conectados.
En una disposición de arranque estrella-delta, los tres devanados del transformador se conectan inicialmente en una configuración en estrella durante el arranque. Una vez que se completa la fase de arranque y el equipo pasa al funcionamiento normal, la conexión cambia a una configuración en delta. Esta transición reduce eficazmente la corriente de arranque, garantizando tanto la longevidad del transformador como la estabilidad de todo el sistema eléctrico.
Este método resulta ventajoso en escenarios con corrientes de arranque sustanciales o capacidad limitada del sistema de suministro de energía, lo que lo convierte en una práctica ampliamente adoptada en aplicaciones industriales.
Cálculos del transformador delta-estrella
Determinación del tiempo de arranque del estrella-delta
Fórmula de cálculo:
(Capacidad al cuadrado ×2) +4 (segundos)
A, fórmula
Motor de arranque estrella-triángulo, el tiempo de arranque es fácil de ajustar;
Raíz cuadrada de la capacidad por dos, total más cuatro unidades por segundo.
Motor de arranque estrella-triángulo, elemento térmico de protección contra sobrecarga;
Fijar la corriente de fase actual, capacidad por ocho dividida por siete.
Segundo, cálculo de la capacidad
Cuando la capacidad del generador es de 200 kVA, calcule kW, 200 × 0.8 = 160 kW, 0.8 es el factor de potencia (rango 0.7-0.9, normalmente 0.8), es decir, COS φ = 0.8
(1) Calcule la capacidad del motor
Potencia kW ÷ Factor de potencia 0.8,
Por ejemplo, 37 kW ÷ 0.8 = 46.25 kVA
(2) Calcular el tiempo de conversión de arranque estrella-triángulo
6.801 × 2 + 4 = 17.602 ≈ 17.6 s 6.801 × 2 + 4 = 17.602 ≈ 17.6 s
Fabricante de transformadores delta-estrella
Daelim Belefic es un fabricante de transformadores estrella-triángulo. Si desea obtener más información sobre el modo de conexión estrella-triángulo y los transformadores estrella-triángulo, consulte a fabricantes de Daelim Belefic.
Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipiscing elit. Ut elit tellus, luctus nec ullamcorper mattis, pulvinar dapibus leo.
