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• Sebastian Hernandez

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Laboratorio de Circuitos eléctricos II, 27 de agosto del 2018. Universidad Tecnológica de Pereira. ISSN 0122-1701

1

Informe Práctica 3. Secuencia de fase y factor de potencia. Autor 1: Laura Berrio Meza, Autor 2: María Valeria Fajardo Latorre Ingeniería Eléctrica, Universidad Tecnológica de Pereira, Pereira, Colombia Correo-e: [email protected] Correo-e: [email protected] Grupo 3. Resumen— En esta práctica se estudia el concepto de sistemas trifásicos, secuencia de fase y potencia trifásica. Palabras clave— Potencia, Sistema trifásico, Secuencia de fases.

I. INTRODUCCIÓN Los sistemas trifásicos, consisten en tres fuentes de tensión (como alimentación) conectadas a una carga, que para las aplicaciones de ingeniería son generadores simétricos (Magnitud del voltaje de cada generador es aproximadamente la misma, y sus desfases son de 120°). Estos sistemas son empleados para la transmisión de energía eléctrica. Para la presente práctica, se hace uso de cargas balanceadas. II.

i.

CONTENIDO

Figura 1. Circuito 1. 2. Presente los resultados obtenidos en los numerales 3.3 y 3.4. TABLA III. COMPARACIÓN 𝑉𝐿 Y 𝑉𝐵𝑛 𝑽𝑳 121.3V 121.3V

SECUENCIA POSITIVA NEGATIVA

Preguntas

1. Elabore una tabla donde muestre las medidas obtenidas en el numeral 3.1.

3. Elabore una tabla donde muestre las medidas obtenidas en el numeral 3.5 y 3.6. Muestre también los resultados obtenidos teóricamente en el preinforme.

TABLA I. VOLTAJES DE LINEA Y FASE (secuencia negativa) 𝑽𝑹𝑺

𝑽𝑺𝑻

𝑽𝑻𝑹

𝑽𝑹𝒏

𝑽𝑺𝒏

𝑽𝑻𝒏

210.1V

214.1V

211.7V

120.3V

121.3V

121.3V

TABLA II. VOLTAJES DE LINEA Y FASE (secuencia positiva) 𝑽𝑹𝑺

𝑽𝑺𝑻

𝑽𝑻𝑹

𝑽𝑹𝒏

𝑽𝑺𝒏

𝑽𝑻𝒏

209.6V

210.7V

213.1V

122V

121.3V

120.8V

𝑽𝑩𝒏 122V 120.3V

TABLA IV. VALORES CIRCUITO 1 RESULTADO

𝑽𝑹𝑵

𝑽𝑺𝑵

𝑽𝑻𝑵

𝑰𝑹

𝑰𝑺

𝑰𝑻

𝑷𝑹

𝑷𝑺

𝑷𝑻

MEDIDO

121.3 V

121.1 V

120.7 V

0.18 A

0.20 A

0.22 A

45 W

45 W

45 W

TEÓRICO

120 V

120 V

120 V

0.16 A

0.16 A

0.16 A

44 W

44 W

44 W

4.4. Elabore una tabla donde muestre las medidas obtenidas en el numeral 3.7. TABLA V. POTENCIA ENTREGADA POR LOS VATÍMETROS W1 Y W2 VATÍMETRO

W1

W2

Universidad Tecnológica de Pereira.

2 28 W

POTENCIA

Después, se procede a implementar el circuito que se muestra en la figura 1.

17W

4.5. Elabore una tabla donde muestre las medidas obtenidas en el numeral 3.8. Muestre también los resultados obtenidos teóricamente en el preinforme. TABLA VI. VALORES PARA CAPACITOR CONECTADO EN SERIE RESULTADO

𝑽𝑹𝑵

𝑽𝑺𝑵

𝑽𝑻𝑵

𝑰𝑹

𝑰𝑺

𝑰𝑻

𝑷𝑹

𝑷𝑺

𝑷𝑻

MEDIDO

122. 3V 120 V

123.6 V 120 V

121. 8V 120 V

0.18 A 0.25 A

0.19 A 0.25 A

0.19 A 0.25 A

6 W 6 W

6 W 6 W

5 W 6 W

TEÓRICO

TABLA VII. VALORES PARA CAPACITOR CONECTADO EN PARALELO RESULTADO

𝑽𝑹𝑵

𝑽𝑺𝑵

𝑽𝑻𝑵

𝑰𝑹

𝑰𝑺

𝑰𝑻

𝑷𝑹

𝑷𝑺

𝑷𝑻

MEDIDO

123.2 V 120 V

122.6 V 120 V

121.8 V 120 V

0.38 A 0.35 A

0.39 A 0.35 A

0.41 A 0.35 A

6 W 6 W

6 W 6 W

5 W 6 W

TEÓRICO

Los valores de los elementos disponibles en el laboratorio, con los cuales se monta el circuito 1 (figura 1) son los siguientes: 𝐶 = 29µ𝐹 𝑅 =91.3Ω En este ejercicio se toma el voltaje 𝑽𝑩𝒏 para los dos tipos de secuencia (véase la tabla III), donde se logra apreciar la importancia de considerar la secuencia de un sistema. Para la segunda parte de la práctica se procede a montar el circuito de la figura 2, en el cual se hace un análisis de diferentes configuraciones circuitales, al igual que se compara los resultados tanto teóricos, como experimentales. Los valores de los elementos disponibles en el laboratorio, con los cuales se monta el circuito de la figura 2 son los siguientes: 𝐿 = 278.3𝑚𝐻 𝑅 =188.7Ω 𝐶 = 5µ𝐹

4.6. ¿En cuál de las conexiones de condensadores, estos se encuentran a mayor diferencia de potencial y qué implica esto para ellos? En la conexión en paralelo, ya que estos quedan alimentados con un voltaje de fase, en cambio para la conexión en serie se hace un divisor de tensión, lo cual implica una disminución de la tensión en el elemento. Cuando los condensadores quedan alimentados a mayor diferencia de potencia, la corriente a través de ellos aumenta, lo que implica una compensación de reactivos más proporcional.

Figura 2. Circuito 2.

4.7. ¿Qué se logró con la corrección del factor de potencia? Lo que se logra al corregir el factor de potencia, es la reducción de corriente de manera significativa a través de las líneas, al igual que la reducción de potencia reactiva generada por la fuente al reducir la corriente por las fases. ii.

Reporte

El primer ejercicio que se realiza en esta práctica es el determinar los voltajes de línea y fase con ayuda del voltímetro (estos valores se encuentran digitados en la tabla I y II), al igual que la secuencia del sistema, la cual para nuestro caso fue positiva.

Para empezar, se monta el circuito de la figura 2, con 3 inductancias de valor L y un valor de resistencia interna de R. Se proceden a tomar medidas de corrientes de línea, voltajes de fase y potencia activa por cada fase. Los valores que se acaban de mencionar están digitados en la tabla IV. Aprovechando este arreglo circuital (figura 2), se procede a conectar capacitores de valor C por cada fase, tanto en serie (véase la tabla VI) como en paralelo (véase la tabla VII). De las tablas ya mencionadas para los ejercicios de los dos incisos anteriores, es claro notar que se obtiene una buena aproximación. La diferencia entre los valores medidos y teóricos puede deberse al desgaste de los elementos utilizados

Universidad Tecnológica de Pereira.

para la práctica, como también que la fuente de tensiones no es puramente simétrica. Para finalizar, se procede a hacer la conexión trifásica para vatímetros digitales con el fin de medir la potencia activa. Los valores de potencia activa entregados por los dos vatímetros se encuentran digitados en la tabla V. A partir de estos valores y utilizando las ecuaciones (1) se obtienen los valores de potencia activa, reactiva y aparente total trifásica entregada por el circuito (véase la tabla V). 𝑃3∅ = 𝑊1 + 𝑊2

III.

(1)

CONCLUSIONES



considerar la secuencia en un sistema trifásico es importante, porque puede disminuir o aumentar los voltajes (según sea el caso de la secuencia y el tipo de conexión) medidos con una tensión de referencia.



Se corrige el factor de potencia con el fin de una mayor eficiencia a la hora de entregar energía.



Se puede obtener la potencia de forma práctica utilizando el método de los dos vatímetros, que resultan importante a la hora de encontrar las variables más importantes de la carga.



la corrección del factor de potencia, con el fin de disminuir la corriente por las líneas, para así minimizar las pérdidas de potencia activa entregada a la carga, en el momento de su distribución. Esto se logra a partir de una conexión de capacitores.

I.

REFERENCIAS

Charles k. Alexander, Matthew. N. O. Sadiku. FUNDAMENTOS DE CIRCUITOS ELÉCTRICOS, tercera edición, editorial Mc Graw Hill.

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