MQUINAS ELCTRICAS I

M A N U A L D E P R O C E D I M I E N T O

CARRERA: INGENIERIA ELECTRICAPRCTICA 5: TRANSFORMADOR TRIFSICO parte II-

EQUIPO:

BANCO DE MQUINAS ELCTRICAS FEEDBACK

Responsable /Equipo:

Accesorios:

1. Multmetro.2. Cables de conexin.

CTEDRA O MATERIA RELACIONADAREVISIN N: 1

EDICIN: 1

MQUINAS ELCTRICAS I

DOCENTE:

Ing. Jorge Rojas Espinoza

NMERO DE ESTUDIANTES POR EQUIPO O PRCTICA:5 puestos de trabajo4 estudiantes por puestoFecha:18 mayo 2014

Tema: PRUEBA DE VACO Y CORTOCIRCUITO DEL TRANSFORMADOR TRIFSICO

Objetivo General:

Realizar las prueba de vaco y de cortocircuito del transformador trifsico feedback 61-107 en conexin Yy.

Objetivos Especficos:

Medir con un hmetro las resistencias del bobinado de baja y alta tensin del transformador trifsico feedback. Realizar la prueba de vaco en el transformador trifsico feedback y medir los parmetros Vo, Io y Po. Realizar la prueba de cortocircuito en el transformador trifsico feedback y medir los parmetros Vcc, Icc y Pcc. Calcular y dibujar el circuito equivalente del transformador trifsico feedback 61-107.

Sustento terico:

Modelo del transformador trifsico:

Dadas las distintas conexiones posibles de un transformador trifsico, el modelo puede variar, pero se mantiene bsicamente igual. Puesto que generalmente se trabaja con equivalentes monofsicos de un sistema trifsico, el transformador tambin se modela con un equivalente monofsico. [1]

El tipo de conexin del transformador determina el valor de la rama serie. Si la conexin es Yy, entonces la rama del equivalente monofsico ser igual a la de una fase del trifsico. Si es una conexin Yd, Dy o Dd, habr que hacer una transformacin delta-estrella en el lado secundario y/o primario para la representacin en el modelo monofsico.

Las pruebas a los transformadores trifsicos son similares a las del monofsico, pero midiendo voltaje entre fases, corriente de lnea, y potencia trifsica (por ejemplo con el mtodo de los 2 vatmetros). Se debe tener en cuenta entonces tanto el tipo de conexin como los valores por fase de las pruebas antes de calcular el equivalente monofsico. [1]

Prueba de vaco del transformador trifsico. Se conectan 2 vatmetros monofsicos o uno trifsico, segn el conocido mtodo de medicin de potencia total trifsica, un voltmetro para verificar la tensin normal, y, opcionalmente, ampermetros para poder determinar la corriente de vaco, y con ella, el ngulo de fase en vaco. Si el vatmetro es trifsico dar directamente en su escala la potencia total absorbida por el transformador, pero si se trata de dos monofsicos, hay que tener cuidado con un detalle. [2]

Fig. 1 Esquema elctrico de la prueba de vaco. [2]La potencia leda por cada vatmetro se suma cuando el desfase entre la corriente y la tensin es menor de 60, pues si ese ngulo es superado, hay que restar ambas lecturas. En un transformador en vaco, es seguro que el ngulo de desfase supera los 60, por lo cual hay que tener presente esta circunstancia, restando las lecturas de ambos instrumentos. [2]Finalmente, la potencia total de vaco representa las perdidas en el hierro de todo el transformador, y el ngulo de desfase de la corriente de vaco ser .

A MEDIRA CALCULAR

; ; ;

, potencia de vaco trifsica. , corriente de lnea en vaco. , voltaje primario nominal de lnea. , voltaje secundario de lnea en vaco. ; ; ;

Frmulas utilizadas:

;

;

Prueba de cortocircuito del transformador trifsico.

Se utiliza para determinar las perdidas en el cobre, pero en este caso no es menester medir las prdidas en las tres fases, pues como son iguales en todas, basta medir en una fase y multiplicar por tres. Se emplea el esquema que se muestra en la Fig. 2. [2]

Fig. 2 Esquema elctrico de la prueba de cortocircuito. [2] Tal como se vio en ensayo para transformadores monofsicos, hay que aplicar al primario una tensin reducida, que se grada de manera de tener en el secundario la carga normal, acusada por el ampermetro. El vatmetro indica la potencia que absorbe una fase del transformador con secundario en cortocircuito. Las prdidas totales en el cobre se calculan multiplicando esa lectura por tres. [2]

A MEDIRA CALCULAR

; ; ;

, potencia monofsica de cortocircuito. , voltaje de lnea de cortocircuito en el lado primario. , corriente de lnea de cortocircuito en el lado primario. , corriente nominal de lnea en lado secundario.

; Frmulas utilizadas:

Circuito equivalente aproximado por fase del transformador trifsico reducido al primario:

Fig. 3 Circuitos equivalentes trifsicos; a) Conexin Y-Y, y b) Conexin -. [2]

Procedimiento:

En la Fig. 4 se muestra la configuracin frontal del transformador trifsico feedback, necesaria para el desarrollo de la prctica:

Fig. 4: Configuracin frontal del transformador trifsico feedback 61-107

Nota importante:Tanto la prueba de vaco como la de cortocircuito se realizarn bajo la configuracin Yy, para el caso; se unirn los terminales a2 con a3, b2 con b3 y c2 con c3 del lado de bajo voltaje del transformador trifsico a manera de utilizar todo el bobinado secundario del mismo.

a) Medir con un hmetro las resistencias del bobinado de baja y alta tensin del transformador trifsico feedback, R1 y R2.

Para la prueba de vaco:

b) Conectar el devanado primario y secundario del transformador trifsico en conexin estrella para lo cual: Conectar A3, B3 y C3 a la red trifsica R, S y T. Tensin de alimentacin fija 216V. Cortocircuitar los terminales A1, B1 y C1. Cortocircuitar los terminales a1, b1 y c1. Dejar en circuito abierto los terminales a4, b4 y c4.c) Conectar los equipos de medicin respectivos para medir: potencias, voltajes y corrientes de vaco.

Para la prueba de cortocircuito:

d) Conectar el devanado primario y secundario del transformador trifsico en conexin estrella para lo cual: Conectar A3, B3 y C3 a la red trifsica R, S y T. Tensin de alimentacin variable 0-216V. Cortocircuitar los terminales A1, B1 y C1. Cortocircuitar los terminales a1, b1 y c1. Cortocircuitar una bobina del lado de bajo voltaje utilizando un ampermetro (In). Ej. Ampermetro entre terminales a1 y a4.e) Conectar los equipos de medicin respectivos para medir: potencias, voltajes y corrientes de cortocircuito. Remtase a la Fig. 2.f) Incrementar la tensin variable paulatinamente hasta que la corriente In, sea aproximadamente 1.6A.g) Medir la potencia monofsica, voltajes y corrientes de cortocircuito.

Recursos (Accesorios y Material fungible):

Banco de mquinas elctricas feedback: Fuente de tensin variable, 60-105 Mdulo de transformador monofsico, 61-107 Cables de conexin Multmetros (varios) Vatmetros (2) Fluke (medidor de calidad) -opcional-

Registro de Resultados:

a. Los resultados de las mediciones y clculos de las pruebas realizadas se registraran en la Tabla 1.VALORES MEDIDOSVALORES CALCULADOS

Resultados de la prueba de vaco Resultados de la prueba de cortoResultados de la prueba de vaco Resultados de la prueba de corto

IFePcc

IuRcc

RFe

Xcc

IuX1

Resistencias R1 y R2X2

R1R2R2

Tabla 1. Tabla de resultados de las pruebas de vaco y cortocircuito.

b. Dibujo del circuito equivalente monofsico resultante del transformador trifsico feedback. Utilizar como modelo el esquema de la Fig. 5.

Fig. 5 Circuito equivalente de un solo devanado del trasformador trifsico.

Bibliografa:

[1] P. M. Carlos Aravena, Modelo equivalente del transformador trifsico, pp. 3-4.

[2] P. Concha, APUNTES DE MAQUINAS ELECTRICAS, [En lnea]. Available: http://patricioconcha.ubb.cl/transformadores/pagina_n1.htm. [ltimo acceso: julio 2013].

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