Impedancia de los Transformadores

Introduccin

La impedancia del transformador, est sometida a dos intereses contradictorios, por un lado las cadas de tensin debern ser moderadas (su impedancia debe ser baja), por otro las corrientes de cortocircuito debern ser limitadas (su impedancia debe ser elevada), esto no es nada fcil particularmente cuando se pretenden equipos cuya potencia debe ser relativamente grande.

El ingeniero ve al transformador desde distintos puntos de vista, segn sea su funcin:

- El usuario se interesa por el funcionamiento, mantenimiento, y su duracin, tratando de que las circunstancias de uso no reduzcan la vida.

- El proyectista de la instalacin, lo observa en sus clculos como un circuito equivalente, produce cadas de tensin, limita corrientes de cortocircuito, debe soportar estados de carga, soportar sobretensiones, y esta visin se refleja en la especificacin.

- El fabricante del transformador, debe lograr con su dimensionamiento, satisfacer las condiciones fijadas en la especificacin, y garantizar la vida til.

Cuando se examina la cada de tensin normalmente se considera la carga trifsica y equilibrada, condiciones de carga distintas se consideran casos muy particulares y excepcionales.

Cuando se examinan las condiciones de cortocircuito adems del caso trifsico, asumen importancia las condiciones de funcionamiento asimtricas (en particular monofsicas).

Este ltimo caso presenta algunas particularidades que examinaremos con detalle, en efecto si el proyectista de la instalacin no ha impuesto condiciones, deber conocer, para determinar el buen funcionamiento del sistema, caractersticas del transformador que el fabricante debe informar. Quizs informando estimaciones, y una vez construida la mquina midiendo los parmetros en los ensayos (en modo adecuado).

Ms difcil para el fabricante resulta satisfacer combinaciones de valores que el proyectista de la instalacin puede imponer para alcanzar un objetivo determinado en el funcionamiento de la red.

A veces, para satisfacer determinados requisitos de impedancia impuestos en la especificacin se han alojado en la misma cuba el transformador y una reactancia.

En otras ocasiones la requisicin puede indicar valores que imposibiliten la fabricacin del transformador.

Es importante que proyectistas de instalaciones y fabricantes de transformadores se entiendan mejor entre s, este es el enfoque que se pretende dar, para ayudar a comprender como piensa la otra parte.

El clculo del transformador, a veces, se desarrolla con datos que impone el proyectista (o adopciones que el programa hace por falta de datos) y finalmente se obtiene un valor de reactancia. A veces (frecuentemente por mltiples razones) el valor logrado de reactancia no es satisfactorio y entonces el proyectista debe forzar los datos para obtener un determinado resultado.

Este es el problema que llamamos de reactancia impuesta y que se presenta particularmente al proyectar transformadores normalizados, cuando un transformador debe ir en paralelo con otros, en transformadores para aplicaciones especiales (rectificadores, hornos elctricos, etc.), o imposiciones de la especificacin (para controlar cortocircuitos o cadas de tensin) y otros casos.

CASO DE REACTANCIA IMPUESTA

Los parmetros que ms influencia tienen en la tensin de cortocircuito son el nmero de espiras (al cuadrado) y la altura del bobinado sobre la columna del ncleo. El nmero de espiras est ligado con la seccin de la columna, si se considera que el valor de induccin de trabajo del ncleo resulta casi constante.

de estas se obtiene

HBSfN

E

DX md2)44,4(

=

donde Xd es la reactancia de dispersin, Dm el dimetro medio en el canal de dispersin, N el nmero de espiras, HB la altura del bobinado, B la induccin y S la seccin de la columna.

Transformadores con baja tensin de cortocircuito se realizan con ncleos de mayor seccin y se caracterizan por tener un valor ms elevado de la relacin masa de hierro/masa de cobre, respecto a una unidad que tenga una tensin de cortocircuito mayor.

Denominamos con el trmino "natural" el valor de tensin de cortocircuito que otorga un proyecto equilibrado y bien proporcionado de la mquina, es decir, no forzada al uso para soluciones particulares.

Las normas prescriben valores porcentuales de tensin de cortocircuito para transformadores de potencia en funcin de su potencia nominal.

La norma IEC 60076-5 fija los siguientes valores caractersticos de la impedancia de cortocircuito para transformadores de dos arrollamientos.

Potencia nominal

KVA

Tensin de cto.cto.

% Hasta 630 4.0 631 a 1250 5.0 1251 a 3150 6.25 3151 a 6300 7.15 6301 a 12500 8.35 12501 a 25000 10.0 25001 a 200000 12.5

Para potencias mayores establece que el valor de la tensin de cortocircuito se debe acordar entre el comprador y el fabricante.

Se pueden hacer otras consideraciones sobre la influencia que los valores de la tensin de cortocircuito tienen sobre las prdidas, aptitud de soportar esfuerzos electrodinmicos y el calentamiento.

Las prdidas pueden influir notablemente en el costo de la mquina, cuando no se considere solamente el costo de fabricacin sino tambin el de utilizacin, ligado a las horas de funcionamiento y al costo de la energa (y de la potencia).

Mquinas con tensin de cortocircuito elevada tienen prdidas en vaco inferiores y en carga superiores con relacin a un transformador que tiene una tensin de cortocircuito menor.

Las normas fijan valores de la tensin de cortocircuito en funcin de la potencia nominal. Los transformadores deben resistir las solicitaciones electrodinmicas correspondientes a las corrientes que circulan en los arrollamientos en el caso que el cortocircuito est alimentado por una red cuya potencia de cortocircuito, en el punto de alimentacin del transformador, es funcin de la tensin mxima del sistema.

Si no se especifican valores se pueden adoptar los establecidos en la tabla.

Tensin mxima del sistema

kV

Potencia aparente de cortocircuito

MVA

7.2, 12, 17.5 y 24 500 36 1000 52 y 72.5 3000 100 y 123 6000 145 y 170 10000 245 20000 300 30000 420 40000

Para limitar las corrientes de cortocircuito en las redes de distribucin de media tensin, y en algn caso tambin en las redes de subtransmisin de alta tensin, con el incremento de potencia de las redes, en algunos casos se han especificado tensiones de cortocircuito para los transformadores mucho ms grandes de los valores naturales.

Por ejemplo en la distribucin para limitar a 12,5 kA el poder de interrupcin de los interruptores de MT, se han especificado tensiones de cortocircuito para los transformadores de AT/MT del doble del natural (20-24% en lugar de 10-12%).

Tensiones de cortocircuito tan grandes exigen un rango de regulacin muy amplio, para lograr contener las variaciones de tensin que se presentan con la carga.

Si el valor de tensin de cortocircuito requerido por el usuario es inferior al establecido por las normas, la corriente de cortocircuito ser mayor, y la capacidad de soportar cortocircuitos debe ser objeto de acuerdo particular con el constructor.

Por tanto, un incremento de la tensin de cortocircuito produce un valor mayor de prdidas en carga, con influencia tambin en el calentamiento, con incidencia en el costo de los rganos de refrigeracin de la mquina y en la potencia por stos absorbida.

Como conclusin se puede afirmar que la tensin de cortocircuito tiene una influencia no despreciable en la seguridad de funcionamiento de grandes transformadores. Las corrientes de cortocircuito estn estrechamente ligadas con las solicitaciones electrodinmicas que deben soportar los arrollamientos, es decir transformadores de una misma potencia con tensiones de cortocircuito ms elevadas estn menos solicitados que aquellos con tensiones de cortocircuito menores.

Para el clculo de corrientes de falta monofsica en el sistema elctrico, est difundido encarar el problema con el mtodo de las componentes simtricas.

Consideraciones sobre componentes simtricas

Aspectos prcticos

Las propiedades de las componentes simtricas tienen las siguientes consecuencias prcticas con respecto a las corrientes y tensiones.

En un sistema sin retorno por tierra o sin conductor neutro la suma de las tres corrientes es igual a cero. Su transformacin en componentes simtricas contiene componentes de secuencia directa e inversa pero no componente de secuencia cero. Las corrientes de un sistema conectado en tringulo tienen esta propiedad. (tambin un sistema conectado en estrella, con el neutro aislado).

Si hay corriente de neutro a tierra o a travs de un conductor de neutro (cuarto conductor), entonces el sistema de corrientes de fase puede tener componente de secuencia cero. Esta es una condicin normal en un sistema de distribucin con cuatro conductores con cargas monofsicas entre fase y neutro. Las lneas de transmisin de alta tensin normalmente funcionan intencionalmente sin ninguna corriente de neutro. Aunque existen cargas asimtricas, estas mas bien tienen el carcter de cargas entres dos fases que da por resultado componente de secuencia negativa, pero no de secuencia cero, slo durante las faltas a tierra se presentan corrientes de secuencia cero. Los sistemas de alta tensin frecuentemente tienen los transformadores con arrollamientos conectados en estrella con neutro conectado a tierra directamente, para limitar las corrientes de falta monofsicas cuando varios transformadores estn en paralelo slo alguno est conectado a tierra, los otros aislados.

Componentes de secuencia cero se encuentran en fase, y tienen la misma amplitud, en las tres fases. La componente de corriente de secuencia cero, vale en consecuencia un tercio de la corriente de neutro.

Un conjunto de tensiones entre lnea aplicadas a un devanado con conexin en tringulo suman cero, debido a la conexin cerrada, y no contienen ninguna componente de secuencia cero. Pero dentro de la conexin en tringulo, pueden circular corrientes de secuencia cero. Por ejemplo un arrollamiento en estrella con neutro por el que circulan corrientes de cortocircuito, induce en el arrollamiento en tringulo una corriente de secuencia cero, se observa en consecuencia corriente en el arrollamiento en tringulo.

Parmetros de impedancia para componentes simtricas

Los transformadores y reactancias tienen iguales parmetros de impedancia de secuencia positiva y negativa, que se obtienen directamente de los ensayos de rutina.

Sin embargo la impedancia de secuencia cero es diferente. Puede ocurrir que transformadores que tienen iguales valores de impedancia de secuencia positiva tengan distintos valores de impedancia de secuencia cero dependiendo del tipo de circuito magntico, de la conexin y ubicacin de los diferentes devanados, de la forma de guiar el flujo disperso, etc.

En algunos casos, la impedancia de secuencia cero puede no ser lineal, la impedancia varia con el valor de la corriente, debido a la saturacin.

Cortocircuito monofsico, impedancia a la secuencia cero

Se trata de estudiar una falta monofsica, se determinan los circuitos de impedancia de secuencia directa, inversa y cero, se alimentan con tensin de secuencia directa, y conectndolos adecuadamente se resuelve el problema y se obtienen las corrientes de secuencia. Estas se transforman a valores de fase, anlogamente las tensiones.

Frente a este problema es necesario para el transformador, como para otros elementos del circuito determinar la impedancia de secuencia cero.

Recordemos que una corriente de secuencia cero slo puede presentarse cuando la suma de los tres vectores de corriente (correspondientes a las fases) no es igual a cero, esto implica la presencia de un cuarto conductor (que puede ser la conexin a tierra del neutro, eventualmente a travs de una impedancia).

En cambio si analizamos el funcionamiento de un transformador con corrientes de secuencia directa, es fcil observar que est ligado a los parmetros de impedancia de cortocircuito y de vaco, este comportamiento es igual cuando se invierte el sentido cclico de la tensin de alimentacin inyectndose corriente de secuencia inversa (las impedancias de secuencia directa e inversa son iguales).

Para determinar la impedancia de secuencia cero de un elemento de la red es necesario alimentarlo con un generador monofsico, con sus tres bornes de lnea conectados entre si, y medir la corriente en la fase (corriente homopolar), en el neutro se observar tres veces la corriente de fase (corriente en el neutro).

Si entre bornes de lnea y neutro hubiera una impedancia Z1, y el neutro tuviera impedancia nula la impedancia a la secuencia cero ser igual a Z1.

Si adems hubiera impedancia de neutro Zg la impedancia de secuencia cero ser Z1 + 3 Zg , el factor 3 es debido a la corriente que circula por el neutro que es 3 veces la corriente de fase (en efecto se suman las tres corrientes de fase, homopolares).

Para los transformadores trifsicos de dos arrollamientos, la impedancia de secuencia directa se mide desde un arrollamiento con el otro en cortocircuito.

Si se mide a circuito abierto se obtendr la impedancia de la rama en derivacin (excitacin).

En rigor la impedancia de secuencia directa obtenida por medicin, est dada por el paralelo de la impedancia de dispersin y la impedancia de excitacin.

Para los transformadores de tres arrollamientos trifsicos se miden tres pares de impedancias (binarias) las que permiten construir una estrella de impedancias equivalente.

Para la impedancia de secuencia cero la cosa es menos evidente, se usan distintos circuitos de medicin, las normas indican mtodos de medicin de secuencia cero, conviene separar el anlisis considerando:

- Transformadores de dos arrollamientos

- Transformadores de tres arrollamientos

En cada situacin influyen las conexiones D, Y, Z de los arrollamientos, si su eventual neutro est o no a tierra. Adems influyen el circuito magntico (ncleo) en modo ms o menos importante y la cuba. Distintos casos pueden forzarse asimilndolos unos a otros.

Medida de la impedancia homopolar o secuencia cero

La impedancia homopolar Z0 es medida a la frecuencia nominal entre bornes de lnea unidos entre si y el neutro del arrollamiento conectado en estrella o zigzag.

Cuando no existe equilibrio entre los amperios-vuelta la relacin entre tensin y corriente no es generalmente lineal.

En el caso de transformadores con ms de un arrollamiento en estrella con neutro accesible, la impedancia homopolar depende de las conexiones y los ensayos a efectuar deben ser objeto de acuerdo entre fabricante y comprador.

La impedancia homopolar depende de la disposicin fsica de los arrollamientos y el circuito magntico, las medidas sobre los diferentes arrollamientos pueden no ser coincidentes.

Mientras que en los clculos de estimacin de ciertos parmetros la posibilidad de errores es reducida, otros parmetros y entre ellos la impedancia de secuencia cero, pueden presentar notables diferencias entre la estimacin y mediciones.

Esta es la razn por la que a continuacin se hace referencia a como obtener resultados de mediciones y combinar estos resultados para poderlos comparar con valores estimados.

Puede ser conveniente y til observar estos temas con el enfoque que actualmente plantean las normas IEC en la publicacin 60076-8 TRANSFORMADORES DE POTENCIA - GUA DE APLICACIN.

Transformadores de dos arrollamientos

Para la medicin simplemente se cortocircuita un arrollamiento y el otro se alimenta con tensin homopolar.

Pueden tener conexiones distintas para cada uno de los arrollamientos es decir:

a. conexin estrella

b. conexin tringulo

c. conexin zigzag

Con estas conexiones se pueden realizar los esquemas ms utilizados que son:

primario en tringulo y secundario en estrella o viceversa

primario en estrella y secundario en estrella

primario en zigzag y secundario en estrella

Recordemos que la conexin zigzag se utiliza en los arrollamientos de transformadores de distribucin, y en media tensin de los reactores de neutro.

La medida de la impedancia de secuencia cero se realiza aplicando tensin entre los bornes de lnea conectados entre si y el neutro. Para que circule una corriente de alimentacin I se debe aplicar una tensin U y en cada una de las fases circular una corriente 1/3 siendo, la corriente de neutro es 3 veces la corriente de fase.

IUZ 30 =

Siendo: Z () Ohms por fase U (V) tensin de ensayo I (A) corriente de ensayo

EJEMPLO

La Impedancia homopolar de los transformadores con grupo de conexin Dyn 11 viene dada por:

En el caso en que Ucc = 5,84 %

Para una potencia de 2000 kVA y tensin en BT = 650 V la intensidad sera 1649 A con lo que sustituyendo valores en la frmula obtendramos la impedancia homopar correspondiente:

Z0 = 0,0132 en lado BT por fase

Transformadores de tres arrollamientos

Para los transformadores de tres arrollamientos que tienen uno de los arrollamientos en tringulo (normalmente de compensacin para las armnicas o bien para ser cargado) y dos en estrella, se consideran dos tipos de impedancias homopolares:

a. la impedancia homopolar en vaco Z00

b. la impedancia homopolar en carga Z0c

Estos valores estn relacionados con las impedancias de secuencia directa, y estas relaciones pueden usarse para conocer ms del transformador.

Veamos ahora los casos particulares mas destacados

Conexin estrella-estrella

Se debe considerar si los neutros de los arrollamientos estn conectados a la red o aislados de modo de permitir un circuito de retorno para la corriente o no.

Si los neutros no estn conectados a la red la impedancia de secuencia cero alcanza un valor muy grande, en la prctica el circuito se cierra a travs de la capacitancia entre arrollamientos.

Si el arrollamiento que consideramos tiene el neutro conectado a la red, mientras que el otro arrollamiento no tiene el neutro conectado a la red (YNy), la impedancia de secuencia cero adquiere un valor del orden de la impedancia propia del transformador (100%). El valor de la impedancia de secuencia cero aumenta notablemente cuando en vez de transformadores de columnas, se trata de transformadores con ncleo acorazado o con ncleo de columnas con columnas de retorno (trifsico con ncleo de cinco columnas), reducindose la reluctancia.

YNyn (sin ) dos arrollamientos Cuando ambos neutros estn efectivamente conectados a tierra, la corriente de secuencia cero puede circular entre los sistemas, encontrando una impedancia baja en el transformador,

En este caso las impedancias del sistema (de alimentacion) son menores que la impedancia

10030

=

N

ccN

IUUZ

serie del transformador.

Para transformadores de tres columnas, la moderada impedancia de magnetizacin no es despreciable. Esta reduce la efectiva impedancia del transformador a aproximadamente 90% a 95% la impedancia de cortocircuito de secuencia positiva. En un transformador con ncleo de cinco columnas o acorazado, no se presenta esta reduccin.

Considerando que se alimenta desde un devanado, si el devanado opuesto (por su conexin) no acepta corriente de secuencia cero, la impedancia de entrada es la impedancia de magnetizacin, que depende del diseo del circuito magntico, (un circuito magntico de cinco columnas o acorazado presenta una alta impedancia de magnetizacin para las tensiones de secuencia cero). Si en cambio el devanado opuesto (al de alimentacin) tiene el neutro a tierra a travs de una impedancia Zn, el diagrama de la figura presenta el modelo que explica el comportamiento del circuito real.

YNyn o Ynauto (sin ) dos arrollamientos Los transformadores transfieren corriente de secuencia cero entre dos sistemas, cuando sus neutros estn a tierra.

Si el neutro de un autotransformador no est a tierra, es posible la transferencia de corrientes de secuencia cero pero encuentran una impedancia distinta. (es lgico, porque solo hay camino conductivo de secuencia cero, y no hay acople magntico, ya que los arrollamientos que terminan en el centro estrella no pueden tener corrientes de secuencia cero) Si no es posible transferir corriente de secuencia cero de un sistema a otro, el transformador presenta una impedancia de magnetizacin a la corriente. Esta impedancia es muy alta en transformadores con ncleo de cinco columnas, en transformadores acorazados, y tambin en bancos de tres transformadores monofsicos.

Impedancia de magnetizacin en condiciones asimtricas - tensin de secuencia cero y geometra del circuito magntico

En los sistemas de transmisin trifsicos en condiciones normales de servicio, por mltiples razones, las condiciones de servicio (mientras el sistema funciona en modo simtrico y equilibrado) se mantienen bien y no preocupan en cuanto a la operacin del transformador. Cuando se presentan faltas asimtricas en la red, en el sistema de tensiones fase-tierra aparece la componente de secuencia cero. El grado de asimetra depende del mtodo de puesta a tierra del sistema. El sistema se caracteriza por un factor de puesta a tierra, que en sntesis, es la relacin entre la tensin alterna fase-tierra de la fase sana durante la falta y la tensin simtrica fase-tierra antes del fallo. Esto es importante en relacin con la coordinacin de aislamiento.

Para un transformador de tres columnas sometido a un sistema de tensiones inducidas que incluyen componente de secuencia cero, su comportamiento depende de la geometra del circuito magntico y de la conexin de los devanados.

Para un transformador cuyo ncleo es de tres columnas, la contribucin desigual de las tres columnas no se suprimen en los yugos. El flujo residual de secuencia cero se cierra fuera del ncleo de hierro. Esto representa alta reluctancia y baja impedancia de magnetizacin para la tensin de secuencia cero. El fenmeno de que considerable parte del flujo se cierre fuera del

circuito magntico puede ocurrir tambin durante condiciones transitorias debidas a una maniobra.

En un transformador cuyo ncleo es de cinco columnas, las columnas externas que no tienen devanado presentan un camino de retorno, para el flujo, de baja reluctancia, donde el flujo de secuencia cero se puede cerrar. Lo mismo es aplicable a transformadores acorazados, y, por supuesto, para bancos trifsicos formados con unidades monofsicas.

Impedancia de secuencia cero y arrollamientos en tringulo

Un devanado en tringulo puede considerarse como en cortocircuito con respecto a las tensiones de secuencia cero.

Las corrientes de secuencia cero no pueden intercambiarse entre los tres terminales de un devanado conectado en tringulo y el sistema externo. Pero la corriente de cortocircuito circulando puede inducir en otro devanado (YN) conectado en estrella con neutro accesible tambin conectado.

Conexin tringulo- estrella

Cundo el arrollamiento en estrella es con neutro conectado a la red, la relacin entre impedancia de secuencia cero y directa depende de la posicin del arrollamiento Y respecto de D, aunque su valor como se ve en la tabla es prximo a uno.

YNd o Dyn o YNynd o YNyn + d (devanado compensador) dos o tres arrollamientos El transformador conectado en yn con el neutro a tierra presenta baja impedancia (de tipo de cortocircuito) para corriente de secuencia cero. La corriente del arrollamiento en tringulo produce amperios - vueltas de compensacin.

Esta es la razn por la cual un arrollamiento compensador conectado en tringulo en un transformador Yy (o banco de transformadores monofsicos) sirve para reducir la impedancia de secuencia cero del sistema y por lo tanto su factor de falta a tierra. La consecuencia es que aumentan los valores de las probables corrientes de falta a tierra.

Es importante asegurar que la capacidad de soportar esfuerzos electrodinmicos del devanado terciario en tringulo es suficiente para la mxima corriente de secuencia cero que se puede presentar durante una falta a tierra en cualquiera de los sistemas conectados. Si no fuera as, se debe incorporar reactancias limitadoras de corriente dentro del tringulo para reducir las corrientes de faltas a valores tolerables. El agregar reactancias en el triangulo, limita la corriente de secuencia cero, pero agrega elementos susceptibles de falta en el circuito.

Impedancia de secuencia cero

Las cuatro tablas siguientes (obtenidas de la norma IEC), para las combinaciones comnmente utilizadas, da valores aproximados de la impedancia de secuencia cero para distintos circuitos magnticos (3 y 5 columnas o acorazado) y transformadores de dos y tres arrollamientos, con distintas conexiones.

Dos arrollamientos ncleos de 3 columnas

Dos arrollamientos ncleos de 5 columnas o acorazado

Tres arrollamientos ncleos de 3 columnas

Tres arrollamientos ncleos de 5 columnas o acorazado

La impedancia indicada es vlida para transformadores con devanados concntricos, mencionados como (1)-(2)-(3) correspondiendo a (1) el devanado externo, y no teniendo importancia cual es el devanado de mayor tensin. (solo importa la posicin relativa) El smbolo YN indica que el neutro del devanado est a tierra directamente o a travs de una impedancia de valor bajo. El smbolo Y indica que el neutro no est conectado a tierra. (aislado)

Los valores dados como porcentaje estn referidos a la impedancia base . Para las conexiones marcadas con (*), la corriente de secuencia cero del devanado excitado no est balanceada por ninguna corriente en otro devanado. Por lo tanto la impedancia de secuencia cero es una impedancia de magnetizacin cuyo valor es relativamente alto o muy alto, dependiendo del circuito magntico.

En todos los otros casos, hay un balance de corriente entre los devanados, y la impedancia de secuencia cero es igual, o prxima, a la impedancia de cortocircuito entre los devanados involucrados.

La tabla tiene en cuenta solamente la impedancia propia del transformador, se desprecian las impedancias asociadas con los sistemas, es decir, que en la representacin del circuito de secuencia cero, para un devanado YN, las tres fases estn cortocircuitadas a tierra.

Impedancia de secuencia cero con arrollamientos en zigzag

En un transformador conectado en zigzag, cada columna tiene devanados de dos fases que tienen conexin con direcciones opuestas.

El nmero de amperios - vueltas de la componente de corriente de secuencia cero se suprime en cada columna, no habiendo magnetizacin. La corriente encuentra solamente una baja impedancia de cortocircuito asociada con los flujos dispersos entre los devanados de cada columna.

Yzn o ZNy dos arrollamientos

El transformador presenta baja impedancia (de tipo de cortocircuito) a la corriente de secuencia cero del lado Z del sistema. Se tiene un balance de los amperios - vueltas dentro del devanado en Z para la corriente de secuencia cero.

Esta es la razn por la cual un transformador con ZN cuyo neutro est conectado (a tierra) se utiliza para proporcionar un punto neutro para conectar una impedancia de neutro a tierra para un sistema cuando el devanado del transformador principal tiene conexin tringulo. El transformador conectado en Z se lo considera como un transformador de tierra o acoplamiento de neutro (neutro artificial). Si el lado Y tiene su neutro conectado a tierra (YNzn), el transformador presenta de este lado una impedancia de magnetizacin para la secuencia cero, lo mismo que para la conexin YNyn antes vista. El devanado en Z, que internamente est balanceado para la secuencia cero, no puede compensar los amperios - vueltas de la corriente de secuencia cero en el devanado en Y opuesto.

El neutro artificial tambin puede generarse (del lado de alta tensin) con un transformador Yd, aunque el arrollamiento en d no alimenta carga alguna.

Tensin de alimentacin para las mediciones

Segn la norma ANSI/IEEE C57.12.90 la tensin que se debe aplicar en el ensayo para medir la impedancia de secuencia cero no debe exceder el 30% de la tensin nominal de fase ni exceder

el valor de la corriente de fase nominal, cuando el transformador ensayado no tiene ningn arrollamiento conectado en tringulo.

Si en cambio hay un arrollamiento en tringulo la tensin aplicada debe ser tal que la corriente de fase en el arrollamiento en tringulo no sea demasiado elevada, no supere su valor nominal.

La norma IEC 60076-1 indica que en el caso de transformadores que tienen un devanado adicional en tringulo, el valor de la tensin de ensayo debe ser tal que la corriente en el devanado en tringulo no resulte excesiva teniendo en cuenta para ello el tiempo de aplicacin de la tensin.

En el caso de transformadores que tengan ms de un arrollamiento en estrella con neutro accesible, la impedancia de secuencia cero depende de la conexin y el ensayo se debe realizar mediante acuerdo entre el fabricante y el comprador. Lo que debe buscarse siempre son resultados tiles.