El mes pasado, un comprador EPC en Lagos nos envió una solicitud de cotización para seis transformadores de 1.000 kVA, 33/0,415 kV, y dejó elgrupo de vectores de transformadorcolumna vacía. El resto del documento era meticuloso: garantías contra pérdidas, nivel de aceite, rango de grifo e incluso color de pintura. Sólo faltaba la conexión, y era la única línea que decide si esas seis unidades podrán alguna vez funcionar en paralelo con los dos transformadores Dyn11 que ya alimentan el polígono industrial.
La columna en blanco es común. Los códigos de grupo de vectores parecen la jerga del fabricante: Dyn11, Dyn5, YNd11 - hasta que una unidad llega al sitio y no puede conectarse en paralelo, o un neutro de BT se calienta un viernes por la tarde. Esta guía explica lo que realmente dice el código, qué grupos de vectores dominan los proyectos de distribución reales y los tres lugares donde una conexión incorrecta cuesta dinero. Si escribe solicitudes de cotización o aprueba informes de prueba de transformadores, el código del número de reloj merece la misma atención que los kVA.
Lo que realmente te dice un grupo de vectores transformadores
A grupo de vectores de transformadores un código que describe dos cosas: cómo se conectan los devanados de alto y bajo voltaje (triángulo, estrella o zigzag) y susdesplazamiento de fase, el desplazamiento angular entre los fasores de tensión HV y LV. El código utiliza letras mayúsculas para el devanado de AT y minúsculas para el devanado de BT: D o d para delta, Y o y para estrella, Z o z para zigzag. Una n minúscula significa que el neutro en estrella se lleva a un casquillo o terminal.
El número al final es la posición del reloj y una hora en el reloj equivale a 30 grados eléctricos. Por lo tanto, Dyn11 significa un devanado de AT en triángulo, un devanado de BT en estrella con el neutro sacado y un BT que está retrasado con respecto al AT en 30 grados (posición del reloj 11). Es la declaración de compatibilidad de la máquina y pertenece a cada documento de consulta, junto a kVA y voltaje.
Los grupos de vectores que conocerás en proyectos reales.
| grupo de vectores | Configuración de bobinado | relación de fase | Aplicación típica |
|---|---|---|---|
| Dyn11 | Delta de alto voltaje, estrella de bajo voltaje, salida neutral | LV se retrasa 30 grados con HV | Distribución de BT de cuatro hilos en Asia, Oriente Medio, África y partes de Europa |
| Dyn1 | Delta de alto voltaje, estrella de bajo voltaje, salida neutral | LV adelanta a HV 30 grados | Utilidades que estandarizan la rotación opuesta: verifique antes de realizar el paralelo |
| yyn0 | Estrella HV, estrella LV, salida neutral | Sin desplazamiento (0 grados) | Pequeñas redes radiales con desequilibrio monofásico limitado |
| YNd11 | Estrella HV (salida neutral), delta LV | desplazamiento de 330 grados | Unidades generadoras y elevadoras solares donde el delta atrapa corrientes armónicas |
| Dyn5 | Delta de alto voltaje, estrella de bajo voltaje, salida neutral | desplazamiento de 150 grados | Raro solo; peligroso al lado de un Dyn11 - los dos se sientan a 180 grados de distancia |
La mayoría de las unidades montadas sobre plataforma y sobre patines que enviamos al sudeste asiático, Medio Oriente y África son Dyn11, porque las redes de baja tensión de cuatro cables necesitan un secundario en estrella con un neutro saliente y un primario en delta que absorba la corriente de secuencia cero de las fases desequilibradas. En América del Norte, la misma disposición delta-estrella generalmente se dibuja como "30 grados" con un diagrama de conexión en lugar de un número de reloj: la misma máquina, una convención de etiquetado diferente y exactamente dónde fallan los pedidos transfronterizos. Una especificación que dice sólo "delta-estrella" oculta la pregunta que decide la compatibilidad paralela: ¿la unidad es un Dyn1, un Dyn5 o un Dyn11?
Desplazamiento de fase y reloj de 30 grados.
Cada hora en el reloj son 30 grados eléctricos. Una secundaria Dyn11 está retrasada 30 grados con respecto a su primaria; un Dyn1 lo adelanta 30 grados; un Dyn5 tiene un desplazamiento de 150 grados. Distribuidas a lo largo del reloj, dos unidades pueden estar separadas 60 grados: un Dyn1 y un Dyn11 - o una separación completa de 180 grados. Cuando dos transformadores alimentan la misma barra, sus fasores de voltaje secundario deben apuntar en la misma dirección; si no lo hacen, las unidades luchan entre sí y la corriente circulante fluye incluso sin carga. ElDyn11 frente a Dyn5La pregunta surge cada vez que una segunda unidad debe compartir un bus con una existente: están ubicadas a 180 grados de distancia, por lo que la respuesta es no, no sin una reconexión o un nuevo transformador.
La operación en paralelo necesita cuatro cosas para alinearse: la misma relación de voltaje, grupos de vectores que producen el mismo desplazamiento resultante, impedancias lo suficientemente cercanas como para compartir la carga proporcionalmente (la regla de trabajo es aproximadamente un 10 por ciento entre sí) y una capacidad de cortocircuito similar. Por lo general, se verifican la proporción y %Z. Elgrupo de vectores de transformadores la verificación de compatibilidad que la gente omite, porque es el único elemento que no se puede arreglar en el sitio.
Tres lugares donde muerde un grupo equivocado: puesta a tierra, desequilibrio, armónicos
Un secundario en estrella con un neutro sacado es lo que permite que un transformador de distribución alimente cargas monofásicas de fase a neutro. Cuando la unidad también lleva un devanado en triángulo, las corrientes de secuencia cero de fases desequilibradas y fallas a tierra tienen un camino cerrado para circular, y el transformador maneja el desequilibrio sin saturación del núcleo o un neutro sobrecalentado. Es por eso que las unidades delta-estrella (Dyn) son las predeterminadas para los sistemas BT de cuatro cables. Una unidad Yyn0 (estrella en ambos lados, sin delta) no tiene ese camino: una carga monofásica intensa desplaza el punto neutro y la corriente neutra se convierte en un límite estricto de diseño en lugar de una ocurrencia tardía. Si su red depende de transformadores de conexión a tierra conectados en zigzag o en estrella para el retorno de falla a tierra, esa es una opción de devanado separada, cubierta en nuestra guía paratransformadores de puesta a tierra.
El devanado delta también proporciona a las corrientes del tercer armónico (triplen) - 3rd, 9th, 15th, un lugar para circular en lugar de fluir de regreso hacia la fuente. Los edificios llenos de VFD, sistemas UPS y cargadores de vehículos eléctricos los generan continuamente. Ese es el mismo fenómeno que maneja la clasificación del factor K en unidades de tipo seco, que explicamos en nuestroGuía de clasificación de transformadores de factor K; en una unidad llena de líquido con devanado en triángulo, parte del trabajo lo realiza la propia conexión.
Una confusión que vale la pena aclarar: el grupo de vectores no es rotación de fase. La rotación (ABC versus ACB) se trata de en qué dirección giran los fasores; el grupo de vectores trata sobre dónde se encuentra el fasor LV en relación con el fasor HV. Ambos se comprueban in situ, pero sólo se puede solucionar la rotación intercambiando dos cables.
Lo que comprueba una fábrica antes de que el grupo aparezca en la placa de identificación
En nuestra fábrica elgrupo de vectores de transformadorse verifica eléctricamente en cada unidad, no se asume en el plano. La prueba de relación de fases: parte de la secuencia de pruebas de rutina descrita enIEEE C57.12.90y enCEI 60076-1- energiza el transformador a tensión reducida y compara las posiciones de los fasores de AT y BT con la conexión declarada. Una unidad Dyn11 conectada como Dyn1 aparece como un error de 60 grados en el equipo de prueba y se detecta antes de que entre aceite, no después de la puesta en servicio.
Debido a que construimos según los códigos de reloj IEC y la práctica norteamericana, nuestros diseños listados en UL y CSA se envían con el diagrama de conexión y el desplazamiento angular escritos en el formato que espera el mercado de destino: la traducción se realiza en ingeniería, no en el sitio. Como socio oficial de empresa conjunta de Eaton desde 2023, seguimos la misma disciplina que Eaton aplica en sus propios programas de transformadores: el grupo de vectores se fija en la revisión del diseño, se indica en el plano de licitación y se prueba en el informe de pruebas de rutina.
Si está agregando un transformador al lado de una unidad existente, envíenos el informe de prueba anterior con su consulta; confirmaremos que los dos pueden conectarse en paralelo antes de comprometerse, no después. Contáctanos a través deryantransformers.com.
Seis líneas de especificaciones que evitan el error más costoso
Coloque estas líneas en su próxima solicitud de presupuesto y los problemas de grupos de vectores desaparecerán en su mayoría:
- Grupo de vectores escrito en su totalidad: Dyn11, Dyn5 o YNd11 -, no solo "delta-estrella".
- El neutro de baja tensión se lleva a un terminal, dimensionado para la corriente de carga desequilibrada que realmente se espera.
- Condición paralela establecida: si las unidades nuevas deben funcionar con transformadores existentes, adjunte el informe de prueba existente a la solicitud de cotización.
- Los dibujos de conexión y los resultados de las pruebas de relación de fases se requieren dentro del informe de pruebas de rutina.
- Secuencia de fases en el sitio (ABC o ACB) confirmada con el diseñador del tablero.
- Estándar de prueba denominado: IEC 60076-1 o IEEE C57.12.90 - para que su inspector sepa qué aceptar.
Equivocarse con el grupo de vectores puede costar meses de cronograma y una segunda ronda de pruebas en fábrica: elDyn11 frente a Dyn5La trampa es la versión más común. Hacerlo bien cuesta una línea en la solicitud de presupuesto. Envíe sus datos de carga y el informe de prueba de cualquier unidad existente a Ryan Electric a través deryantransformers.comY confirmaremos el grupo de vectores, la clasificación neutral y la compatibilidad paralela antes de realizar el pedido.
Sobre el autor- Este artículo fue escrito por el equipo de ingeniería y ventas de Jiangsu Ryan Electric Co., Ltd. (Ryan Electric), un fabricante de transformadores fundado en 2007 con una base de producción de 120.000 m², más de 180 conjuntos de equipos de fabricación y prueba y 37 patentes, y socio oficial de empresa conjunta de Eaton desde 2023. La empresa suministra transformadores sumergidos en líquido y de tipo seco a clientes de servicios públicos, renovables e industriales en América del Norte, el sudeste asiático y Medio Oriente y África, con diseños listados por UL y CSA disponibles para proyectos de América del Norte.
