¿Qué es el devanado terciario? ¿Qué es el transformador de tres bobinas?
En algunos transformadores de alta potencia, se utiliza un bobinado además del primario y el secundario. Este bobinado adicional, además de los bobinados primario y secundario, se conoce como Bobinado terciario del transformador. Debido a este tercer devanado, el transformador se llama transformador de tres bobinas o Transformador de 3 bobinas.
Ventajas del uso del devanado terciario en el transformador
El devanado terciario se proporciona en transformador de energía eléctrica para cumplir uno o más de los siguientes requisitos-
- Reduce el desequilibrio en el primario debido al desequilibrio en la carga trifásica.
- Distribuye el flujo de la corriente de falla.
- A veces se requiere suministrar una carga auxiliar en diferentes voltaje además de su carga secundaria principal. Esta carga secundaria puede ser tomada del devanado terciario de transformador de tres bobinas.
- Como el bobinado terciario está conectado en la formación del delta en Transformador de 3 bobinasayuda a limitar la corriente de falla en caso de un cortocircuito entre la línea y el neutro.
Estabilización por el devanado terciario del transformador
En el transformador de la estrella que comprende tres unidades simples o una sola unidad con núcleo de 5 extremidades ofrece una alta impedancia al flujo de carga desequilibrada entre la línea y el neutro. Esto se debe a que, en ambos transformadores, hay una ruta de retorno de muy baja reticencia del flujo desequilibrado.
Si hay alguno… transformador tiene N giros en el devanado y la reticencia del camino magnético es RL…entonces,
Donde, yo y yo estamos… actual y flujo en el transformador.
Ahora, a partir de la ecuación (1) y (2), se puede reescribir como,
A partir de esta expresión matemática anterior se encuentra que, la impedancia es inversamente proporcional a la reticencia. La impedancia ofrecida por el camino de retorno de la corriente de carga desequilibrada es muy alta cuando se proporciona un camino de retorno de reticencia muy bajo para el flujo desequilibrado.
En otras palabras, se ofrece una impedancia muy alta al flujo de corriente desequilibrada en el sistema trifásico entre la línea y el neutro. Cualquier corriente desequilibrada en sistema trifásico puede dividirse en tres conjuntos de componentes, de la misma manera que los componentes de secuencia positiva, secuencia negativa y secuencia cero. La corriente de secuencia cero es en realidad una corriente cofasial en tres líneas. Si el valor de la corriente co-fasial en cada línea es Ioentonces la corriente total fluye a través del neutro del lado secundario de transformador es que yon = 3.Io. Esta corriente no puede ser equilibrada por la corriente primaria ya que la corriente de secuencia cero no puede fluir a través de la estrella neutra aislada conectada al primario. Por lo tanto, dicha corriente en el lado secundario establece un flujo magnético en el núcleo. Como ya se ha dicho en este capítulo, se dispone de una trayectoria de baja reticencia para el flujo de secuencia cero en un banco de unidades monofásicas y, por consiguiente, en el núcleo de 5 extremidades; la impedancia ofrecida a la corriente de secuencia cero es muy alta. El devanado terciario del transformador, conectado en delta, permite la circulación de la corriente de secuencia cero en él. Esta corriente circulante en este devanado delta equilibra el componente de secuencia cero de la carga de desequilibrio, por lo que evita el desarrollo innecesario de flujo de secuencia cero de desequilibrio en el núcleo del transformador. En pocas palabras se puede decir que, la colocación del devanado terciario en el transformador estrella-estrella-neutro reduce considerablemente la secuencia cero impedancia del transformador.
Clasificación del devanado terciario del transformador
La clasificación de bobinado terciario del transformador depende de su uso. Si tiene que suministrar una carga adicional, su sección transversal de bobinado y su filosofía de diseño se deciden según la carga, y el cortocircuito muerto trifásico en su terminal con el flujo de energía de ambos lados de HV y MV.
En caso de que se proporcione para fines de estabilización solamente, su sección transversal y diseño tiene que decidirse a partir de consideraciones térmicas y mecánicas, ya que las corrientes de falla de corta duración durante diversas condiciones de falla, siendo la más onerosa la de línea única a falla de tierra.
