Ventajas Y Desventajas De Los Circuitos Trifasicos

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Advantages and Disadvantages of the treephase systems. (Ventajas y Desventajas de los sistemas trifásicos) Madelyne Mirelly Criollo Delgado. con un desfasamiento 120 grados entre sí en la conexión estrella

Abstract— This paper deals with the power advantages and dis-vantages of the tree-phase circuits (Y-Y), (Y-∆), (∆-∆),(∆-Y), balanced and unbalanced loads. Keywords: Advantages, dis-vantages tree-phase circuits (Y-Y), (Y-∆), (∆∆),(∆-Y).

I.

INTRODUCCIÓN

Los sistemas trifásicos se utilizan para generar, transmitir y distribuir energía eléctrica. Los sistemas trifásicos posee una potencia constante, por lo general estos sistemas trifásicos son muchos mejores que los sistemas monofásicos, por razones económicas y operativa. Los sistemas trifásicos está construida por tres fuentes monofásicas de igual valor eficaz, pero con un desfasamiento 120 grados entre sí, este sistema produce más potencia que en un sistema monofásico, incluso puede entregar energía si alguna fase falla. Los equipos construidos para alta potencia se construyen con sistemas trifásicos, la principal aplicación de los circuitos trifásicos se encuentran en la distribución de energía eléctrica por parte de las compañías eléctricas hacia la población.

II.

SISTEMAS TRIFÁSICOS

Los circuitos trifásicos son sistemas que poseen 3 fuentes monofásicas con igual amplitud y frecuencia, sin embargo poseen un desfase mutuo entre si de 120 grados, además la potencia de estos sistemas trifásicos es constante.

III.

VENTAJAS DE LOS SISTEMAS TRIFÁSICOS

1-. La producción y distribución de los sistemas trifásicos, es de menor costo, ya que dichos sistemas el grosor del cable conductor de cobre es mucho menor que en un sistema monofásico. 2-. La eficiencia de un sistema trifásico es mucho mayor que un sistema monofásico y además entregan una salida estable. 3.- Los equipos construidos para alta potencia se construyen con sistemas trifásicos debido a que si falla alguna de sus fases, puede seguir entregando energía.

Figura 1. Conexión estrella- estrella de 4 hilos Ventajas de la conexión estrella-estrella 1.- Conexión más económicas para transformadores de altas potencias. 2.- En esta conexión existe una gran ventaja que se pueda conectar un neutro común entre las fuentes trifásicas y cargas para una distribución equilibrada, así sea el sistema desbalanceado. 3.- Disminuye la capacidad electrostática. 4.-Si en algunas de sus fases de dicha conexión falla, esta conexión seguirá funcionando como un sistema monofásico. Desventajas de la conexión estrella-estrella 1.- Los neutros negativos son inestables si aquellos no son conectados correctamente a una tierra. 2.- Si en algunas de sus fases falla, el sistema trifásico funcionaria como un monofásico por lo que el costo de distribución de energía eléctrica seria mayor. [2],[4]

VI.

CONEXIÓN ESTRELLA-DELTA

En este tipo de conexión son usados en transformadores trifásicos, por lo general en este tipo de conexión pueden tener cargas iguales (sistema balanceado) o cargas diferentes (sistema desbalanceado), además el bobinado terciario aislado en triangulo facilita el corto circuito de la componente del tercer armónico de la corriente magnetizante. Lo cual elimina a este tercer armónico de los enrollamientos principales. En esta conexión posee tres fuentes monofásicas de igual valor eficaz, pero con un desfasamiento 120 grados entre sí en la conexión estrella.

4.- Los motores trifásicos pueden producir campos magnéticos rotatorios. 5.- La potencia instantánea de un sistema trifásico es constante y su factor de potencia es mucho mejor en relación con los sistemas monofásicos. [1]

IV.

CONEXIÓN DE LOS SISTEMAS TRIFASICOS

1-. Conexión estrella- estrella 2-. Conexión estrella-delta 3.- Conexión delta- estrella

Figura 2. Conexión estrella- delta

4.- Conexión delta-delta

Ventajas de la conexión estrella-delta

V.

1.- Conexión más económica para transformadores reductores de tensión.

CONEXIÓN ESTRELLA-ESTRELLA

En este tipo de conexión existen 2 tipos de conexiones que son la de tres hilos y 4 hilos. La diferencia de estas conexiones es que la conexión de 4 hilos se utiliza cuando el neutro puede unirse al neutro de la fuente hacia las cargas. En esta conexión posee tres fuentes monofásicas de igual valor eficaz, pero

2.- El neutro primario se conecta a su tierra. 3.- Conexión estable cuando la conexión es un sistema desbalanceado. Desventajas de la conexión estrella-delta

2 1.- Debido a los enrollamientos adicionales aumenta el costo de los aparatos electrónicos con dicha conexión. 2.- Si la conexión delta queda aislado, se presentara una tensión anormal. [2],[3],[4]

VII.

CONEXIÓN DELTA-ESTRELLA

En este tipo de conexión la principal aplicación es en transformadores para elevar tensiones, por lo general en este tipo de conexión pueden tener cargas iguales (sistema balanceado) o cargas diferentes (sistema desbalanceado). En esta conexión posee tres fuentes monofásicas de igual valor eficaz, pero con un desfasamiento 120 grados entre sí en la conexión delta.

Figura 4. Conexión delta-delta Ventajas de la conexión delta-delta 1.- No existe desplazamiento de fase. 2.- Se utiliza con cargas balanceadas y desbalanceadas. 3.- Las cargas desequilibradas se reparten igualmente entre las fases, evitando los flujos magnéticos. Desventajas de la conexión delta-delta 1.- Cuando sus cargas son desbalanceadas sus voltajes de fases pueden desbalancearse también. 2.- Los valores de los terceros armónicos pueden ser muy grandes. 3.- Aumento del número de espiras en cada bobinado.

Figura 3. Conexión delta-estrella

4.-Los costos aumentan cuando opera con altas tensiones de línea. [2],[3],[4]

Ventajas de la conexión delta-estrella 1.- No existen problemas con las componentes en sus voltajes de terceros armónicos. 2.- Se utiliza para elevar voltajes. 3.- Es comúnmente utilizada en transformadores para la distribución de energía eléctrica. 4.- Permite alimentar simultáneamente.

a

cargas

balanceadas

y

desbalanceadas

Desventajas de la conexión delta-estrella 1.- No dispone de un neutro, sin embargo el efecto que tiene este no afecta a la conexión. 2.- Si alguna de sus fases falla, impedirá el funcionamiento de algunas de sus fuente. 3.- Requieren un 15.5% de cable de cobre debido a sus conexiones y por ende el tamaño de su armazón es mucho mayor a razón de las demás conexiones. [2],[3],[4]

VIII.

IX.

Al observar las desventajas y ventajas de cada tipo de conexión se reconoce que cada tipo de conexión tiene sus usos más factibles dependiendo de la aplicación a la que se vaya a utilizar, ya que de estos varia el costo, eficacia y el tipo de acorazada a usar. El transformador trifásico es un invento muy útil en el campo de la eléctrica y electrónica de altas potencias ya que posee una variedad de configuraciones y métodos para ser usados. El costo de los transformadores trifásicos es mucho menor a comparación con los transformadores monofásico y una de sus utilizadas principales es que si existe una avería en algunas de sus fases en algunas de sus conexiones que existen están pueden seguir funcionando como transformadores monofásicos hasta su reparación, sin embargo el peso de dichos transformadores trifásicos con muy considerables respecto a los monofásicos. Es por ello que las grandes empresas eléctricas han preferido los transformadores trifásicos por su bajo costo de producción y altas ganancias en coste de distribución.

CONEXIÓN DELTA-DELTA

En este tipo de conexión se utiliza en autotransformadores cuando se quiere recuperar alguna caída de tensió, por lo general en este tipo de conexión pueden tener cargas iguales (sistema balanceado) o cargas diferentes (sistema desbalanceado). En esta conexión posee tres fuentes monofásicas de igual valor eficaz, pero con un desfasamiento 120 grados entre sí en la conexión delta.

CONCLUSIONS

[1]

[2]

REFERENCIAS Bernardes, J. A., & Sanchez, J. B. (03 de Abril de 2002). SISTEMAS TRIFASICOS, URL: http://www.trifasica.net/pdf/TEMA_8._SISTEMAS_TRIFASICOS.pdf

[3]

Enrique Ras (7ªedición ), Transformadores de potencia de media y de protección Molina, R. R. (24 de Septiembre de 2008). Profesor Molina (sistemas trifasicos)pdf. http://www.profesormolina.com.ar/electromec/sistemas%20trifasicos.htm

[4]

Dorf Svoboda(6ªedición), Circuitos Eléctricos.