8.11 : Reducir la pérdida de línea

En un circuito trifásico, la pérdida de línea es un indicador de la energía disipada en forma de calor debido a la resistencia de las líneas de transmisión. Para abordar esto, incorporar transformadores al sistema (un transformador elevador en la fuente y un transformador reductor en la carga) es una solución estratégica. Para mejorar esto se introducen dos transformadores trifásicos.

Con un transformador elevador en la fuente, el voltaje aumenta, reduciendo así la corriente en las líneas de transmisión, ya que la pérdida de potencia en las líneas de transmisión es proporcional al cuadrado de la corriente, esta reducción de la corriente conduce a una disminución de las pérdidas en la línea.

Cálculo de corriente de línea:

La corriente de línea se calcula dividiendo la carga reflejada por la impedancia (considerando la relación de vueltas del transformador) por el voltaje secundario del transformador.

La corriente de línea es:

Donde n es la relación de vueltas del transformador y Z_load es la impedancia de carga real en el lado secundario

Cálculo del voltaje de fase en la carga:

Si la relación de espiras primario a secundario del transformador se da como N_p:N_s, entonces el voltaje de fase en la carga se puede encontrar mediante:

dónde:

V_phase es el voltaje de fase en la carga,

V_primary es el voltaje de fase en el lado primario del transformador.

En un sistema trifásico Y a Y (estrella a estrella) con transformadores en ambos lados, el voltaje completo línea a línea en la carga se puede encontrar multiplicando el voltaje de fase por la raíz cuadrada de 3, debido a la cambio de fase entre voltajes de línea en una configuración Y:

La potencia real P entregada por la fuente en un sistema trifásico es:

Dónde:

P es la potencia real total entregada por la fuente.

V_L es el voltaje línea a línea.

I_L es la corriente de línea.

cos(θ) es el factor de potencia.