• Author / Uploaded
• Ricardo andres Garcia ovallos

• Categories
• Transformador
• Inductor
• Corriente alterna
• Energia electrica
• Electromagnetismo

Citation preview

UNIVERSIDAD DE LA COSTA - CUC FACULTAD DE INGENIERIA LABORATORIO DE MÁQUINAS ELÉCTRICAS 1

PAGINA:

ENCABEZAMIENTO NOMBRE DE LA ASIGNATURA:

LABORATORIO DE MÁQUINA ELECTRICAS 1

CÓDIGO: 212H5 SEMESTRE: 2019 / 2 INTENSIDAD HORARIA : 2 HORAS SEMANALES HORARIO : ING. CARLOS ARTURO SUAREZ LANDAZABAL DOCENTE : CORREO: [email protected] CELULAR: 300-8054264

1/

UNIVERSIDAD DE LA COSTA - CUC FACULTAD DE INGENIERIA LABORATORIO DE MÁQUINAS ELÉCTRICAS 1 INTEGRANTES PRACTICA No : FECHA DE LA PRACTICA : NOMBRE DE LA PRACTICA: No. NOMBRE Y APELLIDO 1 2 3 4

PAGINA:

2/

IDENTIFICACIÓN

1. MARCO TEORICO ( EL DE LA GUIA E INVESTIGADO) TRANSFORMADORES EN PARALELO Los transformadores monofásicos en paralelo, se conectan cuando la demanda aumenta y un solo transformador ya no es suficiente.

Transformadores monofásicos en paralelo Los transformadores se conectan en paralelo, para obtener más potencia de alimentación conservando los valores nominales de voltajes. Cuando varios transformadores se conectan en paralelo se unen entre sí todos los primarios, por una parte, y todos los secundarios por otra. Esto obliga a que todos los transformadores en paralelo tengan las mismas tensiones primaria y secundaria. De esto se deduce que una condición que se debe exigir siempre para que varios transformadores puedan conectarse en paralelo es que tengan las mismas tensiones asignadas en el primario y en el secundario; es decir, la misma relación de transformación.

UNIVERSIDAD DE LA COSTA - CUC FACULTAD DE INGENIERIA LABORATORIO DE MÁQUINAS ELÉCTRICAS 1

PAGINA:

3/

En el caso de que se trate de transformadores trifásicos conectados en paralelo, no sólo es necesario garantizar que los valores eficaces de las tensiones asignadas primaria y secundaria (de línea) de todos los transformadores sean iguales, sino también sus argumentos. Esto indica que las condiciones necesarias para que varios transformadores trifásicos se puedan conectar en paralelo son que tengan la misma relación de transformación de tensiones mT y el mismo índice horario. Para conectar transformadores en paralelo, es necesario tener en cuenta las siguientes reglas. 1.- Ambos transformadores deben tener devanados para trabajar con los mismos valores nominales de voltajes. 2.- los devanados que se van a conectar en paralelo, deben tener la misma polaridad. Las conexiones de los transformadores son similares a las conexiones de baterías o celdas fotovoltaicas en cuanto a que se deben de respetar polaridades. Polaridades inversas en trasformadores en paralelo pueden hacer explotar los transformadores. Hay 2 tipos de polaridad en transformadores monofásicos sustractiva y aditiva, recomiendan la polaridad sustractiva. La polaridad de los bobinados depende de la dirección en que se enrollen las bobinas sobre el núcleo (en sentido horario o anti horario), y también del cómo conectemos los cables de salida de la bobina a las terminales.

UNIVERSIDAD DE LA COSTA - CUC FACULTAD DE INGENIERIA LABORATORIO DE MÁQUINAS ELÉCTRICAS 1

PAGINA:

4/

El sentido de embobinado del transformador Los polos determinan la dirección en que circula la corriente. Antes de conectar transformadores en paralelo, hay que realizar pruebas para verificar que ambos transformadores, son del mismo tipo de polaridad.

2. 2. OBJETIVO DE LA PRACTICA. ESTUDIAR Y ANALIZAR EL COMPORTAMIENTO DE TRANSFORMADORES FUNCIONANDO CONECTADOS EN PARALELO POR EL SECUNDARIO.

UNIVERSIDAD DE LA COSTA - CUC FACULTAD DE INGENIERIA LABORATORIO DE MÁQUINAS ELÉCTRICAS 1

PAGINA:

5/

3. EQUIPOS Y MATERIALES UTILIZADOS con todos los datos técnicos. Multímetro digital (Fluke 179)             

Voltaje DC Diapasón máximo 1000 V con margen de error ± (0.09%+2) Voltaje AC Diapasón máximo 1000 V con margen de error ± (1%+3) Corriente DC Diapasón máximo 10 A con margen de error ± (1%+3) Corriente AC Diapasón máximo 10 A con margen de error ± (1.5%+3) Resistencia Diapasón máximo 50 MΩ con margen de error ± (0.9%+1) Capacitancia Diapasón máximo 10.000 µF con margen de error ± (1.2%+2) Frecuencia Diapasón máximo 100 kHz con margen de error ± (0.1%+1) Temperatura Diapasón máximo -40 °C - 400 °C con margen de error ± (1.0% +10) Temperatura de operación -10 °C a +50 °C Temperatura de almacenamiento -30 °C a +60 °C Categoría de sobre voltaje en (61010-1__1000 V CAT III) en (61010-1__600 V CAT IV) Dimensiones 43 x 90 x 185 mm Peso 420 g [4]

Imagen 3. Multímetro digital (Fluke 179). TOMA:: https://toolboom.com/es/digital-multimeterfluke-179/ Cables de conexión eléctrica: Cables de prueba Conector de prueba tipo A: 4mm Stackable Banana Plug Conector de prueba tipo B: 4mm Stackable Banana Plug Voltaje Nominal: 60V Corriente Nominal: 8A Aislante, Color: Negro, Rojo Longitud de Conexión - Métrica: 610mm Longitud de Conexión - Imperial: 24". [5]

UNIVERSIDAD DE LA COSTA - CUC FACULTAD DE INGENIERIA LABORATORIO DE MÁQUINAS ELÉCTRICAS 1

PAGINA:

6/

Imagen 4: Cables de conexión eléctrica Tomada: https://www.google.com/search?q=PARTES+MULTIMETRO+FLUKE&source=lnms&tbm=isch&s a=X&ved=0ahUKEwib6JGUiYjlAhXC1FkKHXzvBgYQ_AUIEigB&biw=1366&bih=625 Fuente de voltaje variable de AC Adecuados para el suministro en corriente alterna, fija y variable, y en corriente continua, rectificada, fija y variable, para efectuar fácilmente todas las pruebas sobre máquinas eléctricas y, en general, en un laboratorio de medidas eléctricas. Completo de pulsante de marcha con teleruptor, pulsante de parada, pulsante de emergencia de forma de hongo con desbloqueo con llave y protección magnetotérmica diferencial en las tomas de voltaje de red. Conector para la protección de máxima velocidad de rotación de los motores y protección térmica. El panel frontal reporta los dispositivos de comando y los bornes de conexión, de norma CEI, claramente interconectados mediante un sinóptico reportado en serigrafía. Voltajes de salidas: CA variable 3x0‐440 V, 4.5 A / 3x0‐240 V, 8 A CA fija 3x380 V, 4.5 A / 3x220 V + N, 16 A CA estardar fija 127 or 220 V, 10 A CC variable 0‐240 V, 10 A / 0‐225 V, 1 A CC fija 220 V, 10 A Alimentación 3x220 V + N,50/60 Hz

Imagen 2: Modulo De Alimentcion DL 1013M3 Tomada de: https://www.delorenzoglobal.com/documenti/prodotti/290317_DL_1013M3_Power_supply_module.pdf

TRANSFORMADOR DL 1080: La máquina DL 1080 es un transformador trifásico de devanados separados con una tensión por

UNIVERSIDAD DE LA COSTA - CUC FACULTAD DE INGENIERIA LABORATORIO DE MÁQUINAS ELÉCTRICAS 1

PAGINA:

7/

primario 380 VLL (devanado de mayor tensión) y una tensión en el secundario de 170 VLL (devanado de menor tensión); su potencia nominal es de 1 KVA. Este elemento del laboratorio de máquinas es empelado para prácticas de laboratorio como resistencia de los devanados relación de transformación, prueba de corto circuito, voltaje en vacio, grupo de conexión [7]

Imagen 6: Transformador DL 1080 Tomada:https://www.delorenzoglobal.com/documenti/prodotti/290317_DL_1080_Three-phase_ transformer.pdf

4. PROCEDIMIENTO DETALLADO - ESQUEMA DE CONEXIONES REALIZADAS IMÁGENES DEL MONTAJE DE LA PRACTICA Lo primero que se realiza es identificar cada uno de los terminales del transformador y se procede a armar el circuito en paralelo sus terminales serian 1U1 con 1V1, 1U2 con 1V2 después en el devanado de baja tensión seria 2U1con 2V1, 2U2 con 2V2.

Después se le aplica un voltaje de 100Vn al transformador, luego precedemos a medir la entrada del transformador 1 y 2 en el devanado de alta tensión, se realiza el mismo procedimiento pero esta vez en el de baja tensión del transformador 1 y 2.

UNIVERSIDAD DE LA COSTA - CUC FACULTAD DE INGENIERIA LABORATORIO DE MÁQUINAS ELÉCTRICAS 1

PAGINA:

8/

5. 5. DATOS , CALCULOS Y RESULTADOS OBTENIDOS EN LA PRACTICA (TODAS LAS TABLAS) Alimentacion Transformador 1 Transformador 2 Invertidos

99.9V Alta

Baja

99.6V

38.24V

Alta

Baja

99.6V

38.20 532.5mV

6. ESTUDIO – INFORME Y RESPUESTAS AL CUESTIONARIO DE LA PRACTICA – INCLUIR LAS PREGUNTAS ANTES DE RESPONDER ¿Cuál sería el objetivo de conectar en paralelo los secundarios de dos transformadores? El objetivo es obtener más potencia de alimentación conservando los valores nominales de voltajes. la energía de alimentación que se puede proporcionar es la suma de la energía de los 2 transformadores. ¿Existe una forma alterna de lograr el mismo objetivo, pero más eficientemente? Hay 2 tipos de polaridad en transformadores monofásicos sustractiva y aditiva, recomiendan la polaridad sustractiva. La polaridad de los bobinados depende de la dirección en que se enrollen las bobinas sobre el núcleo (en sentido horario o anti horario), y también del cómo conectemos los cables de salida de la bobina a las terminales.

UNIVERSIDAD DE LA COSTA - CUC FACULTAD DE INGENIERIA LABORATORIO DE MÁQUINAS ELÉCTRICAS 1

PAGINA:

9/

Los polos determinan la dirección en que circula la corriente. Antes de conectar transformadores en paralelo, hay que realizar pruebas para verificar que ambos transformadores, son del mismo tipo de polaridad . En un resumen técnico y corto defina que puede ocurrir si al tener en paralelo por el secundario dos transformadores, uno de los transformadores presenta una falla operativa. Sea claro en sus respuestas. Falla en el devanado Un devanado es una parte muy importante del transformador. En los de distribución existen dos de estos: uno en el lado primario y otro en el secundario.

El alto voltaje y la baja tensión eléctrica corren en el lado primario del devanado y es a través del voltaje de inducción electromagnética que baja al lado secundario. Los devanados pueden soportar estrés dieléctrico, térmico y mecánico durante este proceso, pero a veces es tanto que resulta en una falla y una posterior ruptura. Estas son los tipos de problemas que pueden surgir: Falla dieléctrica La falla dieléctrica ocurre cuando surge una descompostura en el aislamiento, la cual es causada por una tensión eléctrica y voltaje por arriba de los niveles promedio. Esto desencadena en un corto circuito. Las razones de los altos niveles pueden ser: 

Caída de un rayo sin contar con descargadores.



Fallas de voltaje.

Falla térmica Los devanados usualmente están hechos de cobre. Debido a la resistencia ocurren pérdidas térmicas, las cuales lo afectan si no ha habido un mantenimiento apropiado. Con el tiempo, estos se van deteriorando y la fuerza física se pierde. Falla mecánica Las fallas mecánicas son distorsiones, aflojamientos o desplazamientos de los devanados. Esto es resultado de la disminución del desempeño del transformador, reparaciones inadecuadas, corrosión, mal mantenimiento, defectos de fábrica y movimientos y vibraciones dentro de este. Falla en el bushing Los bushing son dispositivos que aíslan un conductor eléctrico de alto voltaje para que pase por uno de tierra. En un transformador, estos proveen un camino a la corriente por la pared del tanque. Dentro del transformador se puede encontrar papel aislante rodeado de aceite, lo que otorga un mayor aislamiento.

UNIVERSIDAD DE LA COSTA - CUC FACULTAD DE INGENIERIA LABORATORIO DE MÁQUINAS ELÉCTRICAS 1

PAGINA:

10/

Una falla en el bushing ocurre debido al desgaste y por estas razones: 

Aflojamiento de los conductores causado por vibraciones en el transformador, lo que resulta en un sobrecalentamiento. Esto daña al papel aislante y el aceite.



Una súbita subida de voltaje, la cual genera una descarga parcial que daña el bushing y causa una ruptura en cuestión de horas.



Rotura en los sellos del bushing que se originan por la presencia de agua, desgaste o pérdidas dieléctricas excesivas.



No reemplazar el aceite o una filtración de este.

Falla del núcleo Un transformador tiene un núcleo laminado de acero en medio rodeado por los devanados. Su función es concentrar el flujo magnético. Si falla, los devanados se ven afectados. El laminado está ahí para impedir esto, pero un mal mantenimiento, el no reemplazar el aceite o la corrosión pueden ser causa del problema. Una mínima descompostura en las láminas resulta en un incremento en la energía térmica. Los efectos de un sobrecalentamiento son: 

Los devanados son dañados debido a que el sobrecalentamiento alcanza la superficie del núcleo.



Daño en el aceite del transformador, lo que genera un gas que puede afectar otros componentes.

Falla en el sistema de protección La función principal del sistema de protección es resguardar al transformador de cualquier falla al detectarla y resolverla lo más rápido posible. Si no es posible, entonces la aísla para evitar un daño mayor. Sus componentes son el relé de Buchholz, la válvula de alivio de presión, protección contra sobrecargas y el relé de presión súbita. Falla en el sistema de refrigeración El sistema de refrigeración reduce el calor en el transformador debido a las pérdidas de cobre y hierro. El sistema contiene ventiladores, bombas de aceite e intercambiadores de calor enfriados hidráulicamente. Una falla causa un incremento de calor y acumulación de presión del gas, lo cual podría desencadenar una explosión. http://iieng.org/images/proceedings_pdf/8693E0215039.pdf

UNIVERSIDAD DE LA COSTA - CUC FACULTAD DE INGENIERIA LABORATORIO DE MÁQUINAS ELÉCTRICAS 1

PAGINA:

7. CONCLUSIONES

8. BIBLIOGRAFIA UTILIZADA https://coparoman.blogspot.com/2018/03/transformadores-monofasicos-en-paralelo.html

11/