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SISTEMAS POLIFÁSICOS
( Sistemas Bifásicos - Sistemas Trifásicos - Sistemas Exafásicos.)
Turbinas y Generadores:
(Hidroeléctrica Binacional Yaciretá – Argentina_Paraguay )
Cada Unidad Generadora de la Central (de un total de veinte), consta de una turbina
Kaplan de eje vertical acoplada directamente a un generador. La línea media del
distribuidor está ubicada a cota 52 , 00.
Con un salto nominal de 21 , 30 metros, las turbinas - de un diámetro de rodete de 9 , 50
metros- a la velocidad de rotación de 71 , 4 r.p.m., poseen una potencia nominal de 155
MW. Pueden trabajar con un rango de caudales comprendido entre 376 y 830 m 3 /s.
Los generadores tienen una potencia nominal continua de 172 , 5 MVA, con factor de
potencia de 0 , 9. Consta de 42 pares de polos y generan en 13 , 2 kV y 50 Hz. La excitación
de los generadores es del tipo estático. Esta tensión es elevada través de
transformadores, a 500. 000 voltios, que luego aportan al Sistema Argentino de
Interconexión (SADI) por medio de tres líneas de 500. 000 voltios y al paraguayo una de
similares características.
Ventajas de la generación trifásica
Podemos mencionar algunas razones:
1. Prácticamente toda la potencia se genera y se distribuye
en forma trifásica, a una frecuencia de utilización, 60 Hz. o
50 Hz. (Cuando se requieren conexión monofásica o
bifásica se toman del sistema trifásico en vez de generarlas
en forma independiente)
2. La potencia instantánea en un sistema trifásico puede ser
constante (no depende del tiempo), haciendo que la
transmisión de potencia sea más uniforme y mejora el
funcionamiento de las máquinas evitando vibraciones.
3. El sistema trifásico es más económico que el monofásico.
La cantidad de alambre conductor que se utiliza en un
sistema trifásico es menor que la requerida para un
sistema monofásico de la misma potencia.
Sistemas Trifásicos.
Secuencias de Fase ABC o ( + )
Tres tensiones equilibradas,
desfasadas 120° grados eléctricos.
𝑳
𝒇
Generador, Conexión en Estrella (Y)
𝐴𝐵
𝐿
𝑉
𝑉
𝑉
Generador, Conexión en Triángulo (Δ)
𝑳𝑨
𝑳𝑩
𝑳𝑪
𝒇𝒂
𝒇𝒄
𝐴𝐵
𝐿
𝒇𝒃
N
C B
A
Secuencia ABC
𝐴𝐵
𝐿
𝐵𝐶
𝐿
𝐶𝐴
𝐿
𝐴𝑁
𝑓
𝐵𝑁
𝑓
𝐶𝑁
𝑓
Tensiones en el sistemas Trifásicos
Tensiones en el sistemas Trifásicos
N
C B
Secuencia ACB
A
𝐴𝐵
𝐿
𝐵𝐶
𝐿
𝐶𝐴
𝐿
𝐴𝑁
𝑓
𝐵𝑁
𝑓
𝐶𝑁
𝑓
N
C
B
A
𝑉
𝐴𝐵
= 𝑉
𝐿
∠ 24 0°
𝑉
𝐵𝐶
= 𝑉
𝐿
∠0°
𝑉
𝐶𝐴
= 𝑉
𝐿
∠ 12 0°
𝑉
𝐴𝑁
= 𝑉
𝑓
∠ − 90°
𝑉
𝐵𝑁
= 𝑉
𝑓
∠ 3 0°
𝑉
𝐶𝑁
= 𝑉
𝑓
∠ 15 0°
secuencia
A C B
𝑳𝑨
𝑨𝑩
𝑪𝑨
𝑳𝑩
𝑩𝑪
𝑳𝑪
𝑩𝑪
𝑪𝑨
𝑨𝑩
𝑳𝑨
𝑨𝑩
𝑪𝑨
𝑳𝑩
𝑩𝑪
𝑨𝑩
𝑳𝑪
𝑪𝑨
𝑩𝑪
Un sistema trifásico ABC de tres conductores y 110 voltios, alimenta a una conexión
en triángulo de tes impedancias iguales de 5 / 45° ohmios.
Determinar:
a) Las intensidades de las corrientes de líneas. b) Graficar el diagrama fasorial.
C
B
A
𝑳𝑨
𝑳𝑩
𝑳𝑪
𝑨
𝑪
𝑩
Ejemplo
Cargas equilibradas en un sistema Trifásico, conexión Estrella
C
B
A
Z
A
Z
C
Z
B
N
𝑳𝑨
𝑳𝑩
𝑳𝑪
𝑵
𝑭𝑨
𝑭𝑪
𝑭𝑩
𝑵
𝑭𝑨
𝑭𝑩
𝑭𝑪
𝑳
𝑭
𝑳
𝑭
𝑭
𝑳
Un sistema trifásico CBA de cuatro conductores y 208 voltios, alimenta a una conexión
en estrella de tres impedancias iguales de 20 / - 30 ° ohmios.
Determinar:
a) Las intensidades de las corrientes de líneas. b) Graficar el diagrama fasorial.
C
B
A
N
𝑳𝑨
𝑳𝑩
𝑳𝑪
𝑵
𝑭𝑨
𝑭𝑪
𝑭𝑩
𝑭
𝑳
𝑨
𝑪
𝑩
N
Ejemplo
Circuito Equivalente monofásico para Cargas Equilibradas
C
B
A
Z
Z
Z
N
V
AN
Teniendo presente la relación que existe entre cargas equilibradas conectadas en triángulo y
estrella, donde 𝑍
𝛾
1
3
∆
es posible hacer un cálculo más simple en estrella, para cualquier tipo
de cargas trifásicas equilibradas.
V Z
LN
I
L
Circuito Equivalente formado por una fase, con una tensión que tiene el modulo de una tensión
simple de fase con un ángulo cero. La corriente de línea tiene un ángulo de fase respecto del
ángulo cero de la tensión. Por lo tanto las respectivas corrientes de líneas 𝐼
𝐴
𝐵
𝐶
, estarán
atrasada o adelantada respecto de las correspondientes tensiones simples de este mismo
ángulos. Para las intensidades de Fases, se deberán tener en cuenta que 𝐼
𝐹
𝐼
𝐿
√ 3
, y los ángulos
se los obtienen restando o sumando de los ángulos de las respectivas tensiones compuestas.
Ejemplo
V Z
LN
I
L
Circuito Equivalente
C
B
A
𝑳𝑨
𝑳𝑩
𝑳𝑪
𝑨
𝑪
𝑩
𝛾
∆
𝐿𝑁
𝐿
Un sistema trifásico ABC de tres conductores y 110 voltios, alimenta a una conexión
en triángulo de tes impedancias iguales de 5 / 45° ohmios.
Determinar:
a) Las intensidades de las corrientes de líneas. b) Graficar el diagrama fasorial.
