Ventajas / desventajas de las conexiones Y o Delta

Question

He estado estudiando sistemas trifásicos durante todo el curso de una asignatura (en el primer año de la carrera universitaria). Ahora he terminado, y conozco tanto las conexiones "Y" (estrella) como "Delta" (triángulo). He realizado muchos cálculos con ellos, sin embargo no conozco las diferentes aplicaciones que tienen y me gustaría saber lo siguiente para aumentar mi conocimiento.

Me gustaría saber cuál es mejor (Y o Delta) para diferentes propósitos, deben tener sus ventajas y desventajas, pero nunca me han dicho cuáles son. He intentado hacer algunas investigaciones en Internet, pero no he encontrado en particular una buena respuesta. Solo he visto las ventajas y desventajas del arranque de motores Y y Delta, pero estoy pensando más desde el punto de vista del "circuito".

Estoy realmente interesado en el tema, pero solo lo he visto desde el punto de vista computacional. Agradecería si alguien pudiera explicarme un poco algunas de las principales ventajas y desventajas de usar ambas conexiones. Gracias.

Answer 1

Los dos sistemas tienen aplicaciones muy diferentes. Sí, hay mucho traslape entre ellos en algunos campos, pero los dos están más adaptados para ciertas aplicaciones.

Tomemos los motores, por ejemplo. Delta es mucho mejor para impulsar motores que estrella. Con delta, puedes visualizar una onda circulando alrededor del triángulo, y es esa onda la que hace girar el motor. A medida que la onda se mueve alrededor de las fases, arrastra al motor de manera efectiva con ella. Hace que el diseño del motor sea realmente simple y eficiente. No es así con la estrella, donde, en esencia, tienes que intentar combinar tres motores monofásicos juntos.

Sin embargo, cuando se trata de una situación en la que deseas distribuir una carga entre múltiples circuitos o dispositivos, y la carga en cada fase puede no ser igual (sistema desequilibrado), entonces una disposición en estrella tiene enormes ventajas. Cada rama de la estrella (fase) es un circuito separado en sí mismo. La carga en cada fase es específica de esa fase, y tienen poco influencia entre sí.

También hay una tercera disposición, que está a medio camino entre una estrella y una delta, en esta disposición cada fase delta está conectada con su propio transformador completamente separado y no hay un punto neutral común. Esto rara vez se ve, pero pensé que debería mencionarlo de todos modos. Básicamente combina la disposición en estrella con un aislamiento completo, por lo que puede tener algunas ventajas de seguridad (como tener un transformador de aislamiento en un suministro normal monofásico) pero no vale la pena el problema de un sistema sin un punto neutral común.

Para aclarar lo que quiero decir sobre una onda rotando alrededor de una delta, aquí hay una pequeña animación que hice:

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_{Nota: Es el día de Navidad, estoy borracho, y eso podría haber sido un completo disparate por todo lo que sé.}

Answer 2

Delta es ideal para cargas trifásicas equilibradas y tiene grandes ventajas en la eliminación de terceras armónicas. (Probablemente ya cubriste esto en tu curso.)

Un problema con delta es que no hay punto de wye / estrella, por lo que las cargas que requieren una conexión neutral no pueden conectarse. Por esta razón, la distribución de energía doméstica europea suele ser trifásica delta a 10-20 kV hasta el transformador local que tiene un primario delta y un secundario wye / estrella. Cada hogar será alimentado desde una fase y un neutro conectado al punto estrella y tierra.

Answer 3

Desde un punto de vista del sistema de energía, los dos son bastante diferentes en lo que respecta a la protección. Por ejemplo, en una disposición delta, la detección de fallas a tierra no es tan directa (a menos que también tenga transformadores de puesta a tierra). El hecho de que delta puede no tener referencia a tierra puede ser tanto una ventaja como una desventaja dependiendo de su situación (una falla a tierra, por ejemplo, no causará que fluya corriente de falla). Las configuraciones de transformadores típicamente se eligen para adaptarse a la infraestructura existente; es posible que necesite un transformador de cierto grupo vectorial para que coincidan dos redes existentes, y diferentes cambios de vector se logran utilizando diferentes combinaciones de delta y estrella.

Answer 4

En el mundo de la energía de alta potencia, se utiliza el delta trifásico (3) al generar energía eléctrica, y es la forma preferida de consumir grandes cantidades de energía también. Las cargas de fase estarán equilibradas, las vibraciones minimizadas, la capacidad del cable maximizada, ...

En el mundo fuera de la energía, la fase única es preferida por conveniencia.

Answer 5

En la conexión delta toma corriente más alta pero en la conexión estrella la corriente es un tercio de la conexión delta, por lo que para proteger los motores de corriente de arranque elevada, los motores se conectan en estrella durante el arranque. Pero el par es directamente proporcional al cuadrado del voltaje, por lo que para tener un mejor rendimiento del motor de inducción es necesario conectarlo en delta. Por lo tanto, normalmente se utiliza un arrancador estrella delta para el motor de inducción.