En ingeniería eléctrica, un sistema trifásico es un sistema de producción, distribución y consumo de energía eléctrica formado por tres corrientes alternas monofásicas de igual frecuencia y amplitud (y por consiguiente valor eficaz), que presentan una diferencia de fase entre ellas de 120° eléctricos, y están dadas en un orden determinado.Un sistema trifásico de tensiones se dice que es equilibrado cuando sus corrientes tienen magnitudes iguales y están desfasadas simétricamente.Cuando alguna de las condiciones anteriores no se cumple (corrientes diferentes o distintos desfases entre ellas), el sistema de tensiones está desequilibrado o más comúnmente llamado un sistema desbalanceado.También de otras fuentes hay sistemas con el RST(Red Simétrica Trifásica) Diremos que un circuito trifásico es simétrico si las impedancias complejas de todas sus fases son iguales entre sí, y las f.e.m.s del generador poseen igual módulo y están desfasadas 120°.Los generadores utilizados en centrales eléctricas son trifásicos, dado que la conexión a la red eléctrica debe ser trifásica (salvo para centrales de poca potencia).Existen dos tipos principales de conexión; en triángulo y en estrella., relación obtenida al aplicar la segunda ley de Kirchhoff a los fasoresde modo que resulta (transformando los fasores en vectores (x,y) para facilitar el cálculo):{\displaystyle U_{an}=U_{F}\,{\textsf {y}}\,U_{ab}=U_{L}}Si se conectan entre sí las fases del generador o de la carga, conectando el principio de cada fase con el final de la siguiente, se obtiene la configuración triángulo.En configuración triángulo, la intensidad de fase y la intensidad de línea se relacionan por, lo que es evidente porque cada rama de fase conecta dos líneas entre sí.La potencia suministrada por un generador trifásico o la consumida por un receptor trifásico, es la suma de las potencias suministradas o consumidas por cada fase., que corresponde a la potencia aparente de un sistema trifásico.Teniendo en cuenta los desfasajes para cargas inductivas o capacitivas, obtenemos;Dado el coste económico que supone la potencia reactiva para una central eléctrica, se tiende a eliminarla ("compensarla") añadiendo condensadores o bobinas a la carga.Para deducir la fórmula directa del valor de, por ejemplo, los condensadores hay que partir de saber cuánta potencia reactiva Q se quiere compensar.Los condensadores se colocarán inicialmente en paralelo a la carga (en estrella), por tanto su U será igual a la de fase en la carga.Toda la potencia de un condensador es reactiva Q = I*U.Sabiendo que la admitancia compleja del condensador Y = jωC, que Z = 1/Y y que por la ley de Ohm U = I*Z = I*(-1/ωC) = I/(-ωC) (cuidado con la inversa de un número complejo) se obtiene que para un condensador Q = I*U = -ωC*U2.Dado que no siempre se tiene Q sino la potencia activa P y el factor de potencia o el ángulo φ, la ecuación se suele escribir en función de la potencia activa de fase PF y del ángulo φ de forma el condensador aporte la variación ΔQ que se pretende en el circuito (siendo por definición tgφ = Q/P y U = UF = U de fase en la carga) ΔQ = Q2 - Q1 = (tgφ2 - tgφ1)*PF = -ωC*UF2.La razón por la cual se ha adoptado internacionalmente la disposición indicada en la bornera es que ambas conexiones se logran sin cruce de los puentes de conexión.Así entonces para la conexión estrella se unen con puentes horizontales los tres bornes superiores o los tres inferiores (indistintamente) mientras que para la conexión triángulo los puentes de conexión se ubican verticalmente.Para facilitar el cambio de una conexión a otra, es usual contar en las borneras con la misma distancia entre bornes verticales y horizontales, lo que permite utilizar puentes de la misma longitud para una u otra conexión.Considérese un sistema trifásico de tensiones:Si se asume la carga balanceada.que se suman para producir la potencia instantánea totalComo los términos en corchetes constituyen un sistema trifásico simétrico, ellos suman cero y la potencia total resulta constanteo, sustituyendo la corriente de pico,Cada una de estas corrientes (fases) se transporta por un conductor de fase (3 cables: R, S y T, con colores marrón, negro y gris), y se añade un conductor para el retorno común de las tres fases, que sirve para cerrar los 3 circuitos (conductor neutro N, color azul).
Tensión en las fases de un sistema trifásico equilibrado. Entre cada una de las fases hay un desfase de 120°.
Triángulo de Potencias
Distribución interna de los bobinados de una bornera de una máquina trifásica
En la izquierda del lector se observa una conexión Estrella, en donde se unen todos los finales de bobina (X,Y,Z) y se obtiene el neutro. En la derecha se observa una conexión Triángulo, en donde se unen todos los "principios de bobina" (U,V,W) con los finales de bobina (Z,X,Y) respectivamente.
Esquema de interconexión entre bobinas de un alternador trifásico (ubicadas en el estátor) y la bornera en conexión Estrella alimentando a una línea de distribución de 4 conductores, tres de línea y un neutro.
Esquema de interconexión entre las bobinas del alternador trifásico (ubicadas en el estátor) y la bornera en conexión "Triángulo" alimentando a una línea de distribución de tres conductores.
