En un sistema trifásico, la impedancia se conecta a través de cada fase para ejercer una carga equilibrada entre las fases. La configuración de impedancia puede ser de dos tipos: configuración en estrella o configuración en triángulo. Estas dos configuraciones se pueden intercambiar sin afectar las resistencias equivalentes obtenidas entre dos puntos cualesquiera de la red. Una transformación estrella-delta significa que una red en estrella se puede convertir en su red delta equivalente. Estudiaremos la transformación estrella-triángulo en este artículo.
Configuración de estrella
Una configuración de red en estrella se realiza uniendo todos los puntos inicial y final de tres cables en un sistema trifásico. Se saca un cable del punto de unión común, que se conoce como cable neutro.
Para una red en estrella, se aplican las siguientes expresiones de corriente, voltaje y potencia:
La potencia total viene dada por:
Configuración delta
En configuraciones delta, los extremos opuestos de los cables se conectan para formar una red en forma de delta. La red Delta no incluye conexión de cable neutro:
Se utilizarán las siguientes expresiones para calcular la corriente de línea, el voltaje de línea y la potencia:
La potencia total se calcula como:
Transformación Estrella-Delta
Una red en estrella se puede convertir en su red en delta equivalente, y una red en delta se puede convertir en su red en estrella equivalente. Esto ayuda mucho a simplificar los cálculos matemáticos. La resistencia equivalente entre dos puntos cualesquiera de una red en estrella será la misma en aquellos puntos de la red en delta:
Las conexiones delta se utilizan en los extremos receptores de los sistemas de energía, como las configuraciones en los lados de generación de energía donde la energía se transmite a otras redes de distribución. Sin embargo, la conexión en estrella se utiliza cuando el suministro se debe proporcionar a los consumidores. Esta es la razón por la que las redes en estrella tienen un cable neutro adicional para facilitar los requisitos del cable neutro en el extremo del consumidor.
Transformación Estrella-Delta
Una conexión en estrella de impedancia se puede convertir en una conexión en triángulo, si podemos derivar las ecuaciones para las resistencias A, B y C de la red en triángulo a partir de las resistencias en estrella.
Al igualar y simplificar las resistencias entre los puntos 1 y 2, 2 y 3 y 3 y 1, obtenemos las siguientes ecuaciones:
Ejemplo
Si las resistencias en la red en estrella son X=50, Y=100 y Z=150, calcule las resistencias de la red en delta.
Usando las ecuaciones anteriores, encontrando la resistencia A:
Encontrar la resistencia, B a partir de las ecuaciones anteriores:
Encontrar resistencia, C a partir de las ecuaciones anteriores:
Conclusión
Un sistema trifásico se puede convertir de estrella a delta y de delta a estrella sin afectar las resistencias equivalentes entre dos puntos cualesquiera de la red. Estas transformaciones pueden ayudar a encontrar parámetros de red como corriente, voltaje e impedancia en cualquier punto sin realizar cálculos matemáticos complejos de nodos y mallas.