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UNIVERSIDAD DE LAS FUERZAS ARMADAS – ESPE

DEPARTAMENTO DE ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA Laboratorio de Máquinas Eléctricas Practica de Laboratorio N4 Ricardo Almeida

2015 Tema:

Transformador Trifásico 1. Objetivos   

Analizar las características de cada configuración Identificar las diferentes conexiones Y- Y, Δ-Y, Y- Δ, Δ-Δ, Y- Z, Δ- Z. Determinar las relaciones de transformación para las diversas configuraciones

2. Equipo  Fuente de poder TF-123  Fuente de poder PS-12  Voltímetro AC  Transformador trifásico TT222  Transformador Trifásico TR-33  3. Marco Teórico 

Un sistema trifásico se puede transformar empleando 3 transformadores monofásicos. Los circuitos magnéticos son completamente independientes, sin que se produzca reacción o interferencia alguna entre los flujos respectivos.



El circuito equivalente de transformador monofásico se muestra en la siguiente imagen:

 

Con lo que podemos deducir que un transformador trifásico será tres veces la imagen mostrada



En donde:



Rm y Lm son los parámetros del núcleo del transformador; Rm representa las pérdidas en el núcleo, mientras que Lm representa el flujo de magnetización confinado en el núcleo y común a los dos arrollamientos del transformador. Rp, Lp, Rs y Ls son los parámetros de los arrollamientos; Rp y Rs representan las pérdidas por efecto Joule de los dos arrollamientos del



2



transformador, y Lp y Ls representan los flujos de dispersión de cada arrollamiento. La relación Np/Ns es la relación entre el número de espiras de los lados primario y secundario del transformador, o lo que es igual la relación de transformación entre tensiones y corrientes nominales de ambos lados.

 

Los transformadores son una parte principal en sistemas trifásicos de corriente alterna. Por lo que para su utilización en estos sistemas, se pueden considerar dos configuraciones, la primera consiste en tomar tres transformadores monofásicos y conectarlos en un banco trifásico, es decir, tres transformadores por separado, unidos mediante algún tipo de conexión, esta configuración presenta la desventaja de ser más caro que utilizar un solo transformador trifásico, y tiene como ventaja que cualquier unidad del banco puede ser reemplazada individualmente.



Los diferentes tipos e conexiones que podemos encontrar son:

Conexión Estrella (Y)

  Conexión Delta (Δ) 

3

      

Conexión Zig-zag (Z)

 4. Procedimiento  4.1. Con el diagrama de la figura 1 complementando el trabajo preparatorio arme el circuito de manera que el transformador mantenga una conexión Δ-Δ.

4

4.2. Con la fuente sin energía, arme el circuito de manera que mantenga configuración Δ-Δ. 4.3. Energizar el circuito activando la fuente de poder trifásica fija. 4.4. Leer y registrar los valores de tensión de línea y de fase, tanto en el primario como en el secundario. 4.5. Apague la fuente de poder 4.6. Armar el circuito con el transformador en conexión Δ-Y, y repetir el procedimiento 4.2, 4.3 y 4,5 4.7. Armar el circuito con el transformador en conexión Y-Y, y repetir el procedimiento 4.2, 4.3 y 4,5 4.8. Armar el circuito con el transformador en conexión Y- Δ, y repetir el procedimiento 4.2, 4.3 y 4,5  5. Conclusiones  

El voltaje en el devanado secundario disminuye debido a la carga, y

 

cada carga tiene su factor de regulación según sus características La potencia del transformador depende de la carga colocada La conexión delta- estrella es empleada para transformadores



elevadores. La conexión



reductores. La conexión delta-delta y estrella-estrella se emplean con potencias



pequeñas. Se debe usar todos los devanados para poder trabajar con la P e I

 

nominales de la tabla técnica del transformador La corriente del devanado primario es mayor que la del secundario Cuando el circuito es en vacío, la intensidad en el circuito del segundo

estrella

delta

es

empleada

para

transformadores

devanado es 0  6. Recomendaciones  

Tener mucho cuidado al momento de manipular el circuito mientras esté encendido, ya que el amperaje usado puede resultar perjudicial para la



salud. Realizar la conexión de los elementos del circuito de manera ordenada y



utilizando los cables del tamaño requerido. Verificar la correcta implementación del circuito antes de encenderlo.

5



Realizar la medición de datos dos o más veces de ser posible, para disminuir el error y obtener datos mas precisos

 7. Cuestionario   Determinar las tensiones de fase y de línea y relación de transformación de tensión de todas las conexiones.  

 Y-

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Tensión de Fase

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Tensión de Línea    A AB BC    21 2 21

 AN  12

 BN  12

 CN  11

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 an

 bn

 cn

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 70  Rel

 70  Rel

 70  Rel

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 ab  12

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 1,7

 1,6

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1,

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 a  1

 bc  12

 Rel

 R

 Rel

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 1,7

 1

 1,7

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Tensión de Línea  

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 Δ

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A AB  21

 2

BC  21

 ac  1

 bc  12

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 Rel

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 1,

 1,7

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 Y-

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 bc

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 71

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 ab  12

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 Rel

 R

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 1,7

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 AN  12

 BN  12

 CN  11

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 70

 AB  70  Rel

 AC  70  Rel

 BC  70  Rel

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 0,9

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 1

1

 ab

 a  7

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 Δ-

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7

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 cn  12

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 2

 bc  22

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 b

 AC  21

 BC  21

 Rel

 Rel

 Rel

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 0,9

 0,9

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 ab  22

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 Y-

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 a

 a



 3

 7



 b



 3

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 an  12



 AB  21

0,

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 AN  11

 BN  11

 CN  11

 

 63

 AB  20

 AC  20

 BC  20



 bc

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 63

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 cx

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 34  xy  62

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 ab

 1  a

 a  6  b  7  c  7  x  6

 ax  35  by  36  cz  35

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8

 yz  64

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

 an

 x

 y

 z

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 36

 3

 3

 3

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

 b  3

 cn  35

     Realizar los gráficos de los circuitos eléctricos, diagrama de los devanados y esquemas fasoriales de todas las conexiones.  

Y- Y

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

9



Δ-Y

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  

Y- Δ

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 

Δ-Δ 10

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  

Δ-Z

 

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



  Indicar las ventajas y desventajas de las diferentes formas de conexión del transformador trifásico.  

En las conexiones con estrella, se puede trabajar con dos voltajes, de línea o de fase según se necesite, lo cual no se puede realizar con



conexión delta. La conexión estrella delta se utiliza en transformadores reductores



cuando no se necesita neutro en el secundario. La conexión con delta se utiliza cuando l voltaje necesitado no es muy elevado, como transformadores da baja potencia para redes de



baja tensión pero con corrientes elevadas. La conexión estrella-estrella, reduce la tensión de fase del transformador, pero presenta problemas de señal de voltaje.

 8. Bibliografía   Teoría y análisis de las máquinas eléctricas, A.E. Flitzgerald 1975  Máquinas eléctricas y transformadores, Irving L. Kosow , PHD 1976  Máquinas eléctricas. Estifan Chapman 1976  Máquinas eléctricas M.P. Kostenko, LM Riotrouski 1975  http://www.profesormolina.com.ar/electronica/componentes/bobinas_traf  

os/trafos_trif.htm http://www.tuveras.com/eltrafotrifasico/eltrafotrifasico.htm https://eva.fing.edu.uy/pluginfile.php/66926/mod_resource/content/1/Tran



sformadores/Transformadores_trifasicos.pdf http://www4.frba.utn.edu.ar/html/Electrica/archivos/Apuntes_EI/Unidad_T ematica_6_Sistemas_Trifasicos.pdf 12

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