Maquinas Eléctricas-Chapman-5ta-edición

92 CAPÍTULO 2 Transformadores
a
b +
V LP
b
+
V fP
V fS
a
N P2 N P1
N S2
N S1
N P3 N S3
V LS
c
–
–
c
a
a
N P1
N S1
b +
+
+
+
b
V LP
f
N P2
N S2
Vf
S
V LS
c –
V P
a)
–
–
–
c
N P3
N S3
n
n
FIGURA 2-37 Diagramas de conexión y de cableado de un transformador trifásico: a) Y-Y; b) Y-D;
c) D-Y; d) D-D.
La conexión Y-Y tiene dos problemas graves:
1. Si las cargas en el circuito del transformador no están equilibradas, entonces los voltajes en las
fases del transformador pueden llegar a desequilibrarse severamente.
2. Los voltajes de terceras armónicas pueden ser grandes.
Si se aplica un grupo trifásico de voltajes a un transformador Y-Y, los voltajes en cualquier fase
estarán separados por 120° de los voltajes en cualquier otra fase. Sin embargo, los componentes de
la tercera armónica de cada una de las tres fases estarán en fase entre sí, debido a que hay tres
ciclos en la tercera armónica para cada ciclo de la frecuencia fundamental. Invariablemente habrá
componentes de la tercera armónica en el transformador, debido a la no linealidad del núcleo. Estos
componentes siempre se adicionan. El resultado es un componente de voltaje de la tercera armónica
muy grande, además del voltaje fundamental de 50 o 60 Hz. Este voltaje de la tercera armónica
puede ser mayor que el voltaje fundamental mismo.
Tanto el problema de desequilibrio de voltajes como el de la tercera armónica se pueden resolver
utilizando una de las dos técnicas siguientes:
1. Conectando sólidamente a tierra los neutros de los transformadores, en especial el neutro del
devanado primario. Esta conexión permite que los componentes aditivos de la tercera armónica
causen un flujo de corriente en el neutro en lugar de acumular grandes voltajes. El neutro también
suministra un camino de regreso para cualquier desequilibrio de corriente en la carga.