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.
Descárgate este documento en la página WEB Aulamoisan.

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)).

33 comentarios:

  1. Hola, me presento como estudiante de Ingenieria Electromecánica.
    Me ha resultado de gran ayuda el método expuesto, pero acabo de intentar calcular un índice horario de un transformado Dy5, pero me ha salido Dy11 como en el ejemplo. Creo que al poner el segmento aa' debería haberlo colocado en sentido opuesto, pero no sé por qué.
    Agradecería una respuesta.

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    1. Este comentario ha sido eliminado por el autor.

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    2. Hola.
      Para una correcta aplicacion del metodo hay que tener en cuenta que A es holmologo a "a", y A' es homologo a "a'". Por eso el vector aa' es paralelo a AA'.
      En el software el terminal A esta en la parte superior, y el terminal homologo "a" esta en la parte inferior. Tal vez por eso hayas colocado el segmento en sentido opuesto.
      Saludos. Moises San Martin
      P.D. Puedes mirar la norma CEI 76-1:1993 (y su modificación 1997)

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  2. gracias a esta pagina por fin pude entender los indices horarios en un transformador trifasico !! gracias !!

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  3. Me has despejado muchas dudas que mi profesor de electrotecnia no ha sabido explicarme de forma aclaradora.

    Muchas gracias!

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    1. Gracias a ti por usar nuestro material docente.

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  4. hola, soy estudiante de electromecanica.
    mi pregunta es por que es importante conocer los indices horarios y cuales son los mas comerciales

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    1. Hola:

      Es importante saber los índices horarios cuando se pretende acoplar dos transformadores, ya que además de tener las mismas tensiones, se debe de cumplir que no haya desfase entre ellos.

      Sobre los comerciales, algunas normativas recomiendan índice 0, 11 (Yd y Dy) y 5.

      Saludos... Moisés

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  5. hola soy estudiante de electromecánica, estamos estudiando el indice horario y tengo una pregunta: Que sucede si se conectan en paralelo dos transformadores trifásicos cuyos grupos horarios son diferentes.

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  6. Si se conectan dos transformadores en paralelo con índice horario diferente, lo que sucede es que hay un cortocircuito por la diferencia del desfase entre las tensiones, aunque el valor eficaz de las tensiones sea el mismo.

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  7. Estoy midiendo la relación de transformación de dos transformadores uno de grupo de conexión Yd5 y el otro Ynd5 con un equipo que mide esto trifásico, porque la relación me sale diferente

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    1. Existen dos tipos de relación de transformación, una relación entre espiras del primario y secundario, y otro relación de tensiones de línea entre primario y secundario. No siempre coinciden como es en este caso de Yd5.

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  8. Que tal ! me gustaría saber si puedo usar el software para poder hallar el indice horario de un transformador YNd5 .

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    1. Efectivamente puedes usar el software para el transformador YNd5 que es el mismo que el del transformador Yd5.

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  9. como puedo hacer el indice horario Yd5 con tres transformadores monofasicos

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    1. La realización de un índice horario se hace exactamente igual con un transformador trifasico que con tres transformadores monofasicos.
      Prueba a conectar los transformadores en estrella-triángulo y cambiando las fases de entrada y salida hasta obtener el índice YD5.

      También puedes probar a hacerlo con nuestro software de Índices Horarios: http://www.aulamoisan.com/software-moisan/indices-horarios

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  10. hola tengo una consulta en la primera parte "....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). ..." , esto es asi porque se toma como base que todos los transformadores estan devanados con sus bobina de AT y BT en el mismo sentido osea que son de polaridad sustractiva?? .. saludos

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    1. Esto es así porque el terminal de AT "A" es homólogo al terminal de BT "a" (y A' es homólogo a a'), es decir inyectando intensidad por esos terminales producen el flujo en el mismo sentido y por tanto producen tensiones en fase. No se trata propiamente de una polaridad sustractiva.

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    2. gracias por responder moisan , por ejemplo en una conexion Dy11 los terminales de AT son A B C y los de BT son a b c osea usa los homologos , por ende los flujos van en un mismo sentido y si se usa Dy5 los de AT son ABC y los terminales de BT son a' b' c´ con los flujos son opuestos y las fuerzas contra electromotrices son opuestas (polaridad aditiva) , no se si estoy en un razonamiento correcto pero creo que eso es lo que crea q se refleje 180° los fasores . saludos

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    3. Tu razonamiento es correcto. Las tensiones entre bobinas de la misma columna o están en fase o desfasadas 180º según se elijan puntos homólogos o no.

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    4. genial gracias justo estoy por rendir maquinas eléctricas, muy buena la pagina web, me ha sido muy útil saludos

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  11. Excelente articulo Moisan muy didáctico

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    1. Efectivamente el artículo realizado por el profesor Eduardo Parra es excelente. Gracias por usar nuestros materiales.

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  12. Finalmente encontrè un articulo realmente didactico, agradezco al profesor por haberme refrescado la memoria, es siempre un placer leer estos articulos claros y concisos.

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    1. Muchas gracias por utilizar nuestro material de trabajo.

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  13. Como podria verificar este desfasamiento es decir con algun equipo de medicion que me lo permita ver

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    1. Existe un aparato medidor de desfases para medición del índice horario.
      También se puede hacer con un osciloscopio, midiento tensiones compuestas de línea en primario y secundario.

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  14. Buenas, podrias informarme mas concretamente que tipo de medidor, y como mediriamos las tensiones en un transformador de AT?

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    1. Hola:
      Las tensiones en AT se miden utilizando Transformadores de medida de tensión.
      Saludos...moisan

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  15. Cómo se llega a encontrar la conexión del lado secundario si solo te dan el dato de Yd5

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  16. Cómo se llega a encontrar la conexión del lado secundario si solo te dan el dato de Yd5

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    1. Puedes obtener la conexión del lado secundario a partir del índice horário Yd5 siguiendo el procedimiento descrito en los tres artículos del blog sobre Índices Horarios.
      Si no lo consigues lo puedes intentar con el simulador que te puedes descargar en
      http://www.aulamoisan.es/software-moisan/indices-horarios.
      Suerte.

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