Abrir la conexión Delta del transformador: Cálculo y diagrama

¿Qué es la Conexión Delta Abierta

Una conexión delta abierta transformador utiliza dos transformadores monofásicos para proporcionar un suministro trifásico a la carga. Un sistema de conexión en delta abierto también se llama sistema V-V. Los sistemas de conexión en delta abierto suelen utilizarse únicamente en condiciones de emergencia, ya que su eficiencia es baja en comparación con los sistemas delta-triángulo (delta cerrado) (que se utilizan durante las operaciones estándar).

En una discusión posterior, explicaremos este sistema con la ayuda de algunos valores numéricos.

Supongamos que tienes tres transformadores monofásicos de 10 kVA cada uno. Están conectados en (ambos lados, el primario y el secundario) en un conexión deltaentonces se puede decir que están conectados en un sistema delta cerrado.

¿Cuánta carga equilibrada puede ser suministrada por esta combinación?

La respuesta es que esta combinación puede suministrar 30 kVA, carga equilibrada trifásica. La carga de cada transformador será de 10 kVA, es decir, cada transformador está funcionando a su capacidad nominal.

Ahora, dejemos que un transformador se dañe y se desconecte debido al propósito de reparación. Ahora el sistema restante funcionará como un sistema delta abierto (es decir, en el delta abierto, tenemos dos transformadores monofásicos).

Ahora, ¿cuánta carga equilibrada puede ser suministrada por esta combinación?

La respuesta es que ahora tenemos dos transformadores monofásicos de 10 kVA, pero no podemos suministrar 20 kVA, 3 de carga equilibrada.

Esta combinación puede suministrar un máximo de 17,32 kVA de carga trifásica equilibrada. La carga de cada transformador será de 10 kVA, es decir, cada transformador está funcionando a su capacidad nominal.

La eficiencia de este sistema delta abierto será menor en comparación con el sistema delta cerrado. Esto se debe a que ambos transformadores funcionan a la capacidad nominal (es decir, 10 kVA), por lo que sus pérdidas serán pérdidas a plena carga, pero la potencia se reduce (la potencia es de 17,32 kVA en lugar de 20 KVA).

Si la salida del sistema delta abierto puede ser de 20 kVA, entonces la eficiencia de los sistemas delta cerrado y delta abierto será la misma, y en todo el mundo, para suministrar carga trifásica, en lugar de tres transformadores monofásicos, dos transformadores monofásicos pueden ser suficientes.

Así que puede continuar el suministro trifásico como un sistema delta abierto, pero con una eficiencia reducida.

Entonces, ¿cómo se puede calcular el valor de 17,32 kVA? Desglosaremos este cálculo en la siguiente sección.

Abrir los cálculos del transformador Delta

Empecemos con las ecuaciones relevantes:

Capacidad del sistema delta abierto = x la capacidad de un transformador = x 10 kVA= 17,32 kVA.

O

Capacidad del sistema delta abierto = 0,577 x capacidad del sistema delta cerrado = 0,577 x 30 kVA = 17,32 kVA.

(La carga total transportada por el sistema delta abierto es el 57,7% del sistema delta cerrado)

Puede entender mejor el cálculo anterior con el diagrama de circuitos que se muestra en la figura siguiente:

Abrir la conexión Delta del transformador: Cálculo y diagramaAbrir la conexión Delta del transformador: Cálculo y diagrama
Diagrama de conexión del transformador Delta abierto

La figura de arriba muestra el diagrama de conexión de un sistema delta abierto. En este diagrama, un sistema trifásico unidad PF La carga (carga resistiva) es suministrada por dos transformadores. Cada transformador tiene una capacidad de 10 kVA (la capacidad de corriente es de 10 A y la de voltaje es de 1000 V). Se puede observar que en el punto A Ley actual de Kirchoffs (KCL) está satisfecho. Además, recuerde que la diferencia de fase entre la corriente de la línea y el voltaje de la línea (voltaje de fase a fase) es de 30. Se puede observar, carga trifásica es el poder de consumo (en kVA) = x1000x10=17320 VA=17.32 kVA

La carga de cada transformador es de 10 kVA (el voltaje a través de cada transformador es de 1000 V, la corriente que fluye a través de cada transformador es de 10 A). Por lo tanto, cada transformador funciona a 10 kVA, pero la carga suministrada es de 17,32 kVA (menos de 20 kVA).

Si lo haces… calcular la carga en kW (potencia activa) entonces encontrará que la carga en ambos transformadores será igual a la carga trifásica (en kW). A partir de la Figura-1, se puede calcular que la carga suministrada por el transformador-1 es: VI*= =8660.2-j5000

La carga suministrada por el transformador-2 es:

VI*= =8660.2+j5000

(En el cálculo del transformador-2, el signo de la corriente es menos (es -10 en lugar de 10), los lectores pueden entenderlo ellos mismos)

Así que se puede ver que la carga en ambos transformadores es de 8660,2 Watt (8,66 kW) y están suministrando una carga de 3 de 17,32 kW.

Un transformador está generando energía reactiva de 5000 VAR (5 kVAR), otro está consumiendo la misma cantidad de energía reactiva. La potencia reactiva consumida por la carga es cero (al ser una carga resistiva, el factor de potencia es unidad). Dado que hay un intercambio de potencia reactiva entre ambos transformadores, debido a esta razón total kVA de los transformadores es más que el índice de kVA de la carga.

Supongamos que la carga no es resistiva, su factor de potencia es cos, entonces el factor de potencia de ambos transformadores puede calcularse como cos(30+) y cos(30-). Sobre esta base se puede calcular la potencia suministrada por los transformadores.

En el presente ejemplo, la carga es resistiva, el factor de potencia es la unidad, por lo tanto =0, por lo tanto la potencia activa (potencia en kW) suministrada por el transformador es 10 kVAxcos30=8,66 kW.

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