miércoles, 27 de octubre de 2010

Índices horarios (I): Determinación práctica

Eduardo Parra
Índices horarios (I): Determinación práctica
El presente artículo tratará de exponer un método sencillo y claro para la determinación del “índice horario” en cualquier transformación trifásica


Fundamentos
El flujo común de los bobinados primario y secundario, tanto en un transformador monofásico como en una columna de un transformador trifásico, determina en ellos unas fuerzas electromotrices de la misma dirección y sentido (proporcionales a sus respectivas espiras).
La figura 1 muestra lo indicado. En nuestro caso la representación para la primera columna se realizará mediante los segmentos AA’ para el primario y aa’ para el secundario.
Lo primero que hacemos es determinar los terminales homólogos de primario y secundario en cada una de las columnas de nuestra transformación trifásica, y proceder a su marcado como se indica en la figura 2.
El sistema trifásico de alimentación lo representamos por el triángulo equilátero de la figura 3, en cuyos vértices marcamos las líneas correspondientes, situando el punto neutro en el centro del triángulo(*).
Aplicación práctica
Si bien el método se puede aplicar a cualquier transformación trifásica, lo expondremos mediante la aplicación un caso concreto: un transformador triángulo-estrella (figura 4).

Marcamos los extremos de las bobinas como hemos indicado anteriormente.
Primero tenemos que determinar los segmentos AA’, BB’ y CC’ que corresponden a las tensiones en los bobinados primarios.
Para ello, dado que A está unido a L1 (figura 4), en el triángulo de alimentación A deberá estar unido a L1 (figura 5).
De igual modo se observa que A’ está unido a L2 (figura 4), por lo que sucederá lo mismo en el triángulo de alimentación (figura 5).
Siguiendo este procedimiento marcaremos los extremos B y B’, así como C y C’.
A continuación representamos los segmentos aa’, bb’ y cc’ (correspondientes a las tensiones en los bobinados secundarios), que tendrán la misma dirección y sentido, respectivamente, que los segmentos AA’, BB’ y CC’ (figura 5).
Teniendo en cuenta el esquema de la figura 4, procederemos a unir los segmentos aa’, bb’ y cc’ de acuerdo a las conexiones de secundario, obteniendo la figura 6. En ella hemos marcado también las tres líneas de salida del secundario (l1, l2 y l3).
Unimos con una flecha el neutro con la salida de la primera fase tanto en el triángulo de la figura 5 como en el de la figura 6. Si superponemos ambos triángulos por sus puntos neutros, obtendremos la figura 7, a la que se ha superpuesto también una esfera de reloj. La hora que indican las flechas, tomadas como manecillas del reloj es el índice horario de la transformación (en caso de que marquen las 12 el índice será 0).
En el caso de la transformación estudiada (figura 4) su índice horario será 11. Tenemos un transformador Dy11.
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Próximos artículos:
Índices horarios (II): Desarrollo del método
Índices horarios (III): Diferentes casos para cada transformador

(*) La figura a) representa las tensiones de un sistema trifásico. Si desplazamos las tensiones de línea (en negro) observamos que componen un triángulo equilátero (véase la figura b)). En el estudio de los índices horarios, utilizaremos esta forma geométrica, el triángulo, para representar las tensiones trifásicas (figura c)).