SISTEMAS DESEQUILIBRADOS.
Los sistemas trifásicos desbalanceados con cargas conectadas en delta o en estrella son objeto de un cuidadoso estudio porque ocasionan problemas desde el punto de vista de operación de los sistemas.
El desequilibrio o desbalance que se presenta es porque las impedancias pro fase son diferentes, o porque los voltajes de línea o de fase difieren entre ellos en magnitud, la simetría que se presente en los sistemas trifásicos balanceados no se establece para el caso de los sistemas desbalanceados.
Vamos a estudiar los sistemas desbalanceados considerando cargas conectadas en estrella.
CARGA DESEQUILIBRADA CONECTADA EN ESTRELLA
Los sistemas desequilibrados con carga en estrella de 4 hilos que obviamente tienen el conductor del neutro, transporta la corriente de desbalance y mantiene la magnitud del voltaje de línea a neutro a través de las fases de la carga. Lo anterior lo estudiaremos considerando el siguiente ejemplo:
Un sistema trifásico de cuatro hilos tiene una carga trifásica desbalanceada conectada en estrella, con:
Za = 6∠0˚Ω Zb = 6∠30˚Ω Zc = 5∠45˚Ω
La fuente generadora presenta secuencia ABC y voltaje de fase de 120 Vrms, se desea conocer todas las corrientes de línea considerando el voltaje Van como referencia a cero grados, véase la figura 1.
Para el cálculo de las corrientes de línea consideramos los voltajes de fase y sus correspondientes impedancias, por tanto.
Ia = ((Van/Za)) = ((120∠0˚/6∠0˚)) = 20∠0˚Arms
Ib = ((Vbn/Zb)) = ((120∠-120˚)/ (6∠30˚)) = 20 ∠-150˚ Arms
Ic = ((Vcn/Zc)) = ((120∠120˚)/ (5∠45)) = 24 ∠75˚ Arms
La corriente por el hilo neutro, se obtiene aplicando la ley de corrientes de Kirchhoff en el punto común de la estrella, donde In vale:
In = Ia + Ib + Ic = 20∠0˚ + 20∠-150˚ + 24∠75˚ = 15.9∠56˚
Es importante anotar que en este caso el desequilibrio de las corrientes determina que el circule por el hilo neutro una corriente definida por las fases.
En los sistemas trifásicos desequilibrados con cargas conectadas en estrella de tres hilos, el análisis considera los voltajes de la fuente que suministra la energía como equilibrada y establece directamente las ecuaciones de malla para determinar las corrientes de fase.
Federico Gonzalez
Ingeniero Electricista - Electronico
FG Wilson Latin America And Caribbean.
Muchas gracias por dejarnos el plano por aqui, ademas la explicacion es perfecta!!
Publicado por: Hoteles Santander | jueves, 13 octubre 2011 en 04:34 p.m.
Muchas gracias por sus comentarios,
Atentamente,
Federico Gonzalez.
FGWilson Miami.
Publicado por: Federico Gonzalez | jueves, 13 octubre 2011 en 05:18 p.m.
pero que es lo que justifica o explica que en una carga desequilibrada en estrella sus corrientes de linea no esten desfasadas 120 grados enrre ellas? el neutro es la compensacion d ese desbalance?
Publicado por: Walter | miércoles, 21 marzo 2012 en 08:10 p.m.
pero las corrientes de linea serán diferentes, entonces no estarán desfasadas 120º, xq usted consideró los 120º de desfase? seria tan amable de explicarme?
Publicado por: Max | jueves, 06 diciembre 2012 en 08:13 a.m.
tengo un sistema trifasico en estrella, el voltaje de fase A a neutral= 127-129V, de fase B a neutral= 128-132V y de fase C a neutral= 118-121V. El voltaje de linea A-B, A-C y B-C es 216V. Es esto un indicio de que uno de los transformadores de la subestacion tenga problemas.
Saludos
Ariel
Publicado por: Ariel Gonzalez | viernes, 18 enero 2013 en 02:25 a.m.
tengo un grupo generador de 180 KW con las siguientes cargas R =70A, S =120A, T= 65SA, en que afecta las bobinas del generador ? ?por por favor apoyeme con este problema.
Saludos cordiales.
Publicado por: abdón bautista | sábado, 20 septiembre 2014 en 06:34 p.m.
tengo un motor trifásico con cargas muy desbalancadas ej.50hp 45 48 55 en vacio y con carga la misma diferencia cual será mi problema
Publicado por: dogo | miércoles, 15 octubre 2014 en 11:38 p.m.