EDICION Nº1 NOVIEMBRE, 2014 CABUDARE – EDO. LARA AUTOR: Orlando Torres
SISTEMAS TRIFASICOS
Un sistema equilibrado de corrientes trifásicas es el conjunto de tres corrientes alternas monofásicas de igual frecuencia y amplitud (y, por consiguiente, valor eficaz) que presentan una cierta diferencia de fase entre ellas (120°) y están dadas en un orden determinado. Cada una de las corrientes monofásicas que forman el sistema se designa con el nombre de Fase. Un sistema trifásico de tensiones se dice que es equilibrado cuando sus frecuencias y valores eficaces son iguales y están desfasados simétricamente y dados en un cierto orden. Cuando alguna de las condiciones anteriores no se cumple (tensiones diferentes o distintos desfases entre ellas), el sistema de tensiones es desequilibrado.
CIRCUITOS ELECTRICOS II
SISTEMAS TRIFASICOS
El sistema trifásico presenta una serie de ventajas tales como: La sencillez de sus líneas de transporte de energía y de los transformadores utilizados. Su elevado rendimiento de los receptores (especialmente motores). Presenta dos tensiones diferentes debido a que cada línea utiliza tres o cuatro hilos(tres fases más el neutro): Entre cualquiera de las fases y el neutro. Entre fases. La tensión entre fases es fases y el neutro.
veces mayor que la que aparece entre las
INTENSIDAD DE LÍNEA
:
Es cada una de las intensidades (Ia, Ib, Ic) que circulan por los conductores que unen el generador y la carga. Es decir, corriente por la línea que sale de la fuente o corriente solicitada por la carga.
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INTENSIDAD DE FASE : Es la intensidad que suministra uno de los generadores o la que consume uno de los receptores de la carga. Es decir, es la corriente que pasa por la fuente o por la impedancia de cada rama. TENSIÓN DE FASE : Es la tensión que existe entre un hilo o terminal de fase y el punto neutro. Para las fases RN,SN y TN, las correspondientes tensiones de fase son: Vrn, Vsn y Vtn. TENSIÓN DE LÍNEA : Es la tensión que existe entre dos fases, es decir, entre dos conductores de línea Vrs, Vst, Vtr Las potencias eléctricas trifásicas que para una carga balanceada se puede calcular mediante las expresiones siguientes:
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Donde: P3f _ = Potencia trifásica, en kW Q3f = Potencia reactiva trifásica, en kVAR S3f = Potencia aparente trifásica, en kVA Ulinea= Tensión entre líneas, en Voltios (V) Ilinea= Corriente de línea, en Ampere (A) cosf = Coseno del ángulo de desfase o factor de potencia de la carga trifásica.
Circuitos Trifásicos Desbalanceados: Si la carga es desbalanceada, se requiere el factor de potencia por fase. Aunque en estos casos, se trata de manejar un factor de potencia promedio, especialmente cuando se diseña sistemas de compensación de energía reactiva. Los sistemas trifásicos desbalanceados deben ser resueltos en forma completa como una red común, no se pueden reducir a analizar una sola fase y luego extender el resultado a las otras.
Carga desbalanceada en Y en un sistema a 4 hilos. Este es un caso que debe ser analizado como si se tuviera tres sistemas de fase simple con un conductor común de retorno.
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Alimentando la carga con un generador balanceado, los voltajes de fase tienen igual magnitud y desfasados 120° con respecto a cada uno. La corriente del neutro es la suma fasorial de las tres corrientes de fase. Si tenemos los siguientes voltajes de fase
las corrientes para cada fase serán:
estas corrientes, por supuesto, son también las corrientes de línea del sistema. Como las impedancias son diferentes, estas corrientes tendrán magnitud diferente y no estarán desfasadas 120° con respecto a las otras. Habrá una corriente a través del hilo del neutro que estará dada por
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Carga desbalanceada en Y en un sistema a 3 hilos Al ser las impedancias diferentes, y no existir el hilo neutro, no podemos seguir el método anterior.
Alimentando la carga con un generador balanceado, podemos aplicar el método de análisis de mallas para el cálculo de las corrientes corrientes de fase. Una vez calculadas las corrientes I1 e I2 , obtendremos:
con lo que podemos obtener los voltajes en las impedancias
Como las impedancias son diferentes, estos voltajes tendrán magnitud diferente y no estarán desfasados 120° con respecto a los otros. Habrá un voltaje entre el punto O y el neutro del generador (N).
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AUTOR: Orlando JosĂŠ Torres Pibernat