¿Por donde se va el desequilibrio en un sistema III desbalanceado?
Se me ha enseñado que en un sistema III en estrella el desequilibrio se va por el N... Pero en un sistema III conectado en delta (tanto trafo como carga) por donde se va el desequilibrio... No comprendo...
Me refiero no en motores III que llevan iguales impedancias ..., sino en tablero de impedancias distintas que estan conectado entre fases procedentes de un secundario en triangulo
2 Respuestas
En los sistemas con neutro, en estrella, tal como dijiste, el sistema es mucho mas simple, porque cada fase tiene su corriente... y el neutro se lleva lo que seria la suma vectorial de las tres corrientes. Digamos que SIEMPRE el neutro lleva "la suma vectorial de las tres corrientes"... solo que en el caso del "balanceado", la suma da cero... y si no lo esta, la suma es distinta de cero.
Ahora, para el delta o triangulo, entenderlo se complica un poco mas, pero no demasiado:
Primero... la corriente por cada rama, la calcularias como si las otras dos no existiesen: O sea como si fuesen cargar monofasicas entre dos vivos. Asi estas calculando las corrientes que circulan por la carga desbalanceada: tal como si fuesen tres cosas distintas (que en general, si es desbalanceada, lo son).
Luego, el delta tenes tres NUDOS, que se forman en donde llega la linea y se unen dos cargas: En esos tres nudos, tendrias que aplicar el "Teorema de nudos" para el calculo: O sea "la suma de las corrientes que entran y salen de un nudo es cero".
Y asi te quedaria que para la fase a, la corriente que circula es igual a la suma VECTORIAL de las que circulan por las cargas Z1 y Z3. ... Y asi igual para las otras dos fases.
Tambien lo podrias plantear por "Principio de superposicion": y calcular de a una corriente por vez... y te vas a encontrar que el desequilibrio aparece al superponer y sumar: O sea que para dar un ejemplo, seria como que estan circulando dos corrientes simultaneas y distintas por el cable de una fase... solo que el instrumento (amperimetro), nos medira la suma de ambas corrientes.
Pero esa corriente de desequilibrio...¿por dónde se va?... si es una carga en estrella se iría por el neutro ..., pero al no haber neutro ..., me refiero al no tener la válvula de escape que es el cable neutro..., ¿por dónde se va esa corriente...?
¿No estaría perjudicando el sistema?
Se va por la diferencia de corrientes entre las tres fases. Y cualquier sistema desequilibrado, sea en estrella, triangulo, con o sin neutro, te perjudica el sistema: Porque en TODOS vas a tener una fase con un consumo mayor a las demas... y esa fase va a llegar al tope permitido de consumo en la linea cuando las otras dos todavia esten por debajo, y ahi te van a limitar la potencia total del sistema.
Esa corriente se va por :
"la diferencia de corrientes entre las tres fases".
no me queda claro...
O sea que si tengo 3 tableros desequilibrados en una fabrica o en un conjunto de fabricas y otros recintos..., eso estaría perjudicando el sistema..., y supongo que las compañías eléctricas están controlando y midiendo las 3 fases continuamente ..., para asegurarse que ese desequilibrio no supere un tope como ud dice ... para que ..., el sistema no colapse..., ¿cierto?
Bien... vamos por partes:
-Tal vez te cueste verlo, porque lo imaginas como suma "de valores", pero las corrientes de cada fase son sumas VECTORIALES. En el dibujito que subi antes, las corrientes en las tres cargas desiguales, estan desfasadas 120 grados una de otra... entonces la suma VECTORIAL no es simplemente "5 amperios mas 2 amperios"... sino la suma de los vectores, con sus angulos.
Proba de hacer un dibujito en papel, con los vectores de las corrientes involucradas, y lo vas a ver mas facil.
-Cargas desequilibradas: Como la red no tiene una unica carga, sino que cada transformador de distribucion tiene cientos o miles de cargas... la misma "Ley de estadisticas", te dice que la suma total, va a estar siempre bastante cerca de la compensacion. De todos modos, las empresas, logicamente controlan periodicamente que eso se cumpla... y a veces, si hay alguna carga muy grande que desequilibra, pueden cambiar de fase al cliente para volver a equilibrar.
-Si no se equilibrase, tenemos dos problemas:
a) El transformador que alimenta la zona, va a tener una fase con mas corriente que las otras dos, y cuando esa fase llegue al limite, podran actuar las protecciones, dejando a todo el sector sin electricidad, aunque las otras dos fases esten todavia lejos del maximo de corte
b) El transformador, es siempre "Trifasico de columnas"... y en ese transformador podemos decir que "Falta la cuarta columna": No es necesaria ponerla, porque si la carga es equilibrada, la SUMA VECTORIAL de los campos magneticos para la cuarta columna ES CERO. Pero, cuando la carga es desequilibrada, los campos magneticos ya no se distribuyen correctamente entre las tres columnas... y baja el rendimiento del transformador, aumentando las perdidas por calentamiento y en el hierro, y a su vez, deformandose la onda, lo que genera armonicos en la linea.
Por eso es importante tener la carga lo mas equilibrada posible: Colaboramos desde las instalaciones de cada uno, repartiendo cargas monofasicas... y la empresa busca conectar en distintas fases a distintos usuarios, para que "la ley de estadisticas" termine de emparejar las cargas lo mas posible.
Así es ... O sea que el desequilibrio se reparte entre las líneas. Si se mide con una pinza amperométrica el conjunto de las tres lineas tendrás la corriente de desequilibrio. Si el circuito de carga es balanceado la corriente que detecta la pinza será 0. - albert buscapolos Ing°
Gracias por el aporte Albert!. El señalarle que la pinza le mediria distinto de cero se me paso por alto!. - Boris Berkov