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Tipos de conexión en transformadores trifásicosExisten diferentes formas de conectar un transformador; generalmente se conectan a líneastrifásicas por lo cual se requieren de un transformador trifásico o bien de un banco de trestransformadores monofásicos iguales.

Existen tres formas básicas de conexión trifásica que son en estrella y en delta. Con estosdos tipos de conexión podemos generar cuatro combinaciones: Y − Y , Y − ∆, ∆ − Y y ∆ − ∆.Independientemente del tipo de la combinación tanto la conexión estrella como la delta tienenciertas características de voltaje y corriente.

Estrella

Los voltajes y las corrientes se comportan según las siguientes ecuaciones

VF = VL√3

IF = ILDonde el subíndice F es de fase y el subíndice L es de línea.

Figura 1: Diagrama de conexión estrella

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Delta

Los voltajes y las corrientes se comportan según las siguientes ecuaciones

VF = VL

IF = IL√3

Donde el subíndice F es de fase y el subíndice L es de línea.

Figura 2: Diagrama de conexión delta

En los transformadores trifásicos tenemos las siguientes posibles conexiones:

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Y − YPara este tipo de coenxión la relación de voltajes entre el primario y el secundario es:

Vlp

Vls=√

3Vfp√3Vfp

= a

Figura 3: Estrella-Estrella

Ventajas:

• Como es conexión estrella podemos tener un neutro tanto del lado primario comosecundario lo que nos permite tener dos voltajes.• Ideal para bajas potencias.• Aumento de sección en los conductores favorece mecánicamente en los cortocircuitos.• Si una fase en cualquier bobinado funciona mal, las dos fases restantes pueden

funcionar resultando una transformación monofásica.

Desventajas:

• Si las cargas no están balanceadas los voltajes de fase se desequilibran también• Los voltajes de terceros armónicos son grandes• Los neutros negativos son muy inestables, a menos que sean sólidamente conectados

a una toma a tierra• Las unidades trifásicas de polaridad opuesta no pueden funcionar en paralelo, a no

ser que la conexión de las fases del primario o del secundario de un transformadorse invierta

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Y − ∆En conexión estrella-delta el voltaje se comporta de la siguiente manera

Vlp

Vls=√

3Vfp

Vfs

Vlp

Vls=√

3a

Figura 4: Estrella-Delta

Ventajas

• Esta conexión no presenta problemas con los componentes en sus voltajes de ter-ceros armónicos• Para los transformadores reductores de tensión, debido a las características inhe-

rentes de los enrollamientos en estrella para altas tensiones y de los enrollamientosen triangulo para las bajas tensiones• El neutro del primario se puede conectar con la tierra• estable con respecto a cargas desequilibradas, debido a que la delta redistribuye

cualquier desequilibrio que se presente

Desventajas

• El voltaje secundario se desplaza en retraso 30 grados con respecto al voltaje pri-mario del transformador, lo cual ocasiona problemas en los secundarios si se deseaconectar en paralelo con otro transformador

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• No se puede disponer de un neutro en el secundario para conectar con la tierra opara una distribución de cuatro cables• Un defecto en una fase hace que no pueda funcionar la unidad trifásica, hasta que

se le repare.

∆ − YEl voltaje en la conexión delta-estrella la relación de voltajes entre el primario y elsecundario es la siguiente:

Vlp

Vls= Vfp√

3Vfs

Vlp

Vls=√

3a

Figura 5: Delta-Estrella

Ventajas

• No presenta problemas con las componentes en sus voltajes de terceros armónicos• Es muy útil para elevar el voltaje a un valor muy alto.• Utilizando esta conexión en el lado de alta, se puede poner a tierra el neutro per-

mitiendo que quede limitado el potencial sobre cualquier carga.• Al producirse un desequilibrio en la carga, no motiva asimetría del flujo, por produ-

cirse un reparto entre las tres columnas del primario

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Desventajas

• La falla de una fase deja fuera de operación al transformador• Debido al desplazamiento que existe en las fases entre las mitades de los enrolla-

mientos, que están conectados en serie para formar cada fase, los enrollamientosque están en estrella interconectadas, requieren de un 15.5 % más de cobre, con elconsiguiente aumento del aislamiento total• Por lo anterior el costo de este transformador es más elevado

∆ − ∆En esta conexión la relación del voltaje es

Vlp

Vls= Vfp

Vfs= a

Figura 6: Delta-Delta

Ventajas

• No tiene desplazamiento de fase• No tiene problemas con cargas desequilibrada o armónicas• Los desequilibrios motivados por las cargas en el secundario se reparten igualmente

entre las fases del primario, evitando los desequilibrios de flujos magnéticos

Desventajas

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• Cuando las cargas están desequilibradas los voltajes en las fases del trafo puedendesequilibrarse bastante• Los voltajes de terceros armónicos pueden ser muy grandes• Cada bobinado debe soportar la tensión de red (compuesta), con el consiguiente

aumento del número de espiras• Cuando opera con altas tensiones de línea, los costos de diseño de las bobinas son

mayores