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TRANSFORMADORES Y MÁQUINAS DC LABORATORIO N° 3.2 “PARALELO DE TRANSFORMADORES MONOFASICOS”

Armacta Rodriguez Alejandro Garcia Sarca Gristian Ivan Alumno (os):

Grupo Semestre Fecha de entrega

Aliaga SANCHEZ Jose Edison Ayta Mamani Enso Jose Arocutipa Orddoñez Yimi PROFESOR: Maria Teresa : B Mendoza Ll. 3 : : 14 10 2019 Hora:

Nota:

ANÁLISIS DE TRABAJO SEGURO (ATS) TAREA

FECHA

PARALELO DE TRANSFORMADORES MONOFASICOS LABORATORIO

DOCENTE:

María Teresa Mendoza Llerena

X

TALLER

ALUMNOS (Apellidos / Nombres)

AMBIENTE

E5

SESIÓN N°

“B”

FIRMA

1.Armacta Rodriguez Alejandro

FIRMA

3. Aliaga Sanchez Jose Edison

FIRMA

2. Ayta Mamani Enzo

FIRMA

4. Arocutipa Ordoñez Yimi

FIRMA

3. Garcia Sarca Gristian Ivan

FIRMA

5

FIRMA

10

10

2019

DIA

MES

AÑO

EQUIPO DE TRABAJO

2

CARACTERÍSTICAS DE EQUIPOS Y HERRAMIENTAS.

-Zapatos de seguridad

x

x OTROS RIESGOS (ESPECIFICAR PARA CADA CASO)

PASOS DE LA TAREA

1

Ingreso al área de trabajo

2

Realizar la verificación de tensión

3

Recojo y verificación de materiales

4

Armado de circuito sin tensión

5

Toma de datos del circuito con energía

6

Desmontaje del circuito

7

Orden y limpieza

8

Salida del área del trabajo

9

Caminar por lugares señalizados

X

Cuidado con contacto directo

x x

x x

MEDIDAS DE CONTROL

Mantener el orden

x x

Verificar la ausencia de corriente

x

Asegurar que no haya tensión

Cuidado con el contacto directo

x x

x

Uso correcto de utensilios de limpieza Caminar por los lugares señalizados Caminar por los lugares señalizados

Transformadores y Máquinas DC Tema :

Paralelo de transformadores monofásicos

Nro. DD-106 Página 1 / 6

Código : Semestre: Grupo :

1. Objetivos:  Determinar la tensión de cortocircuito porcentual de transformadores monofásicos.  Evaluar la repartición de carga en los transformadores en paralelo.  Obtener y evaluar las corrientes circulatorias de transformadores en paralelo. 2. Equipo y material a utilizar: 02 Transformadores monofásicos de 220/110 V - 400VA. 01 Fluke 43B. 04 Multímetros 01 Pinza amperimetrica 01 Banco de resistencias de 1000 - 2,5 amp. 01 Reóstato de 4700 - 100W. 01 Fuente de tensión alterna variable. Conductores de conexión. 3. Fundamento Teórico Paralelo de Transformadores En la práctica de utilización de transformadores, se presenta muchas veces la oportunidad de tener que conectar dos o más de ellos en paralelo, porque uno solo no es capaz de suministrar toda la energía necesaria en el circuito de carga. No bastará que todos los transformadores a conectar en paralelo tengan iguales las resistencias de los bobinados, o haya entre ellas una relación prefijada, sino que se deberá tener igual relación o igualdad entre dichas reactancias. Dos o más transformadores trabajan en paralelo cuando sus arrollamientos del primario están conectados a una sola red, y los del secundario lo están a otra, también única. Condiciones básicas para la marcha en paralelo de transformadores 1. Deben tener igual relación de transformación. 2. Deben presentar la misma tensión de corto circuito o lo que es lo mismo debe presentar la misma impedancia interna en por unidad. 3. Deben tener la misma frecuencia nominal. 4. Las conexiones externas deben hacerse teniendo en cuenta la correcta polaridad de los transformadores. Tratándose de transformadores trifásicos, hay que añadir otras condiciones: 5. Deben pertenecer al mismo grupo de conexión. 6. Que los transformadores provoquen el mismo desfase. 4. Procedimiento: Advertencia: ¡En esta etapa se manejarán voltajes peligrosos! ¡No haga ninguna conexión cuando la fuente esté conectada! ¡La fuente debe desconectarse después de hacer cada medición!. Advertencia: Usar lentes de seguridad durante su permanencia en el Taller

Advertencia: Usar botas de seguridad durante su permanencia en el Taller

Transformadores y Máquinas DC Tema :

Paralelo de transformadores monofásicos

Nro. DD-106 Página 2 / 6

Código : Semestre: Grupo :

4.1 Tensión de cortocircuito porcentual: a) Armar el circuito de la figura N°1 tanto para el transformador "1" como para el transformador "2".

Figura Nº 1

b) Datos del transformador "1". -

Potencia nominal = 400 VA

-

Corriente nominal lado A.T.= 1.81 A

-

Corriente nominal lado B.T.= 3.63 A

Ensayo de corto circuito

-

U.CC. = 12.04 I. nom. = 1.81 A P.cu. = 21.5 U.CC. % = (U.CC. * 100%) / U.nom. = 5.47%

c) Datos del transformador "2". -

Potencia nominal = 400 VA

-

Corriente nominal lado A.T.= 1.81 A

-

Corriente nominal lado B.T.= 3.63 A

Transformadores y Máquinas DC Tema :

Paralelo de transformadores monofásicos

Nro. DD-106 Página 3 / 6

Código : Semestre: Grupo :

Ensayo de corto circuito -

-

U.CC. = 12.04 I. nom. = 1.81 A P.cu. = 21.5 U.CC. % = (U.CC. * 100%) / U.nom. = 5.47%

d) Reducir el voltaje a cero y desconectar la fuente:

4.2 Transformadores en paralelo. a) Armar el circuito de la figura N°2. b) Alimentar el circuito con tensión nominal teniendo cuidado de respetar los puntos en la conexiones según el circuito de la figura N°2. c) Tomar datos de los instrumentos para cada valor de carga resistiva según la tabla N°1.

Figura Nº2

Obs. 1 2 3

R.L. 33Ω 50 Ω 100 Ω

U.1 220V 220V 220V

I.1 1.600 1.145 0.690

Tabla Nº1 I.2 I.3 0.806 0.790 0.576 0.566 0.36 0.342

P.1 156 105 53

P.2 153 104 52

P.3 310 210 107

U.2 101.6 102.7 103.8

Nro. DD-106 Página 4 / 6

Transformadores y Máquinas DC Tema :

Código : Semestre: Grupo :

Paralelo de transformadores monofásicos d) Reducir el voltaje a cero y desconectar la fuente. e) ¿Es equitativa la repartición de carga entre los transformadores? ¿Por qué?

-

Sí, porque están trabajando en paralelo y están recibiendo energía de una misma línea

f)

Calcular en forma teórica la repartición de carga entre los transformadores valiéndose de los datos tensión de cortocircuito porcentual anteriormente calculados.

FORMULA (Uterorico – UCC) / UCC *100

VALORES (220 -12,04) / 12.04 * 100

RESULTADO 1727.24

g) ¿Concuerda la repartición de carga medida con la calculada de los transformadores en paralelo? ¿Por qué? -

No , porque las magnitudes de las cargas en medidas y calculadas son diferentes

4.3 Corrientes circulatorias. a) Armar el circuito de la figura N°3.

Figura Nº3 b) Alimentar el circuito de la figura N°3 con tensión nominal y llenar la tabla N°2 para diferentes valores de R.1.

Nro. DD-106 Página 5 / 6

Transformadores y Máquinas DC Tema :

Código : Semestre: Grupo :

Paralelo de transformadores monofásicos c) Tomar los datos para dos condiciones de S.1 (abierto y cerrado).

Condición de S1 Cerrado

R.1= 300Ω U.1

U.2

U.3

I.c

220 V

109.8

110.2

0.30

d) Reducir el voltaje a cero y desconectar la fuente. e) ¿Cuál es la causa porque se presentan corrientes circulatorias?

- Se excita la entrada con una fuente de la magnitud (I o V) común a la entrada. - Se anula la magnitud común a la salida. - Se rompe la nueva malla creada por la asociación de cuadripolos. Si la tensión existente entre los dos puntos donde se ha abierto es nula, entonces se cumple la condición de Brune. 5. Observaciones y conclusiones (Dar como mínimo 5 de cada una de ellas):

Observaciones -

-

Se observó que a medida que las cargas sean balanceadas los transformadores recibirán una misma potencia de trabajo permitiendo alargar su vida y aumentar la potencia del circuito Se observó que para cada tipo de conexión de transformadores hay una variación en los voltajes de entrada y salida.

-

En la conexión estrella estrella cero Yy0, se pudo observar que se encuentran en fase el voltaje de entrada y de salida.

-

Se observó que debemos verificar el analizador de potencia si se encuentra a una escala correcta, si no el valor cambiara.

-

La polaridad de cada transformador debe ser verificada, ya que, al conectar en paralelo, se crean sobre corrientes que pueden recalentar el sistema o incluso producirse cortocircuito.

Observaciones (Aliaga Sanchez Jose Edison) -

Se observó que para cada tipo de conexión de transformadores hay una variación en los voltajes de entrada y de salida.

-

Tener precaución en la manipulación de los instrumentos de medida.

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Paralelo de transformadores monofásicos

Nro. DD-106 Página 6 / 6

Código : Semestre: Grupo :

-

Verificar que los datos tomados sean los correctos para realizar un informe adecuado.

-

Antes de realizar las mediciones debemos de verificar que los terminales estén en correcta conexión.

-

En la conexión estrella cero YyO, se pudo observar que se encuentran en fase el voltaje de entrada y de salida.

Conclusiones (Garcia Sarca Gristian Ivan) -

Al conectar los transformadores en paralelo los voltajes de las dos bobinas primarias en los dos transformadores debe ser igual y pasa lo mismo con las bobinas secundarias.

-

Para poder realizar este ensayo es necesario revisar las impedancias y la polaridad de los transformadores para evitar fallas o corto circuito.

-

La conexión de los transformadores tiene que realizarse respetando las polaridades al igual que una batería.

-

Pudimos concluir que una conexión en paralelo nos puede ayudar de varias maneras, una de estas seria si en el caso que uno de los transformadores el otro podría continuar alimentando la carga sin interrupción.

-

Si no tomamos en cuenta las polaridades de los transformadores podemos ocasionar un corto circuito , la polaridad de los transformadores se puede determinar mediante el sentido de giro de las espiras de la bobina

Conclusiones (Armacta Rodriguez Alejandro) -

El hecho de que todos los transformadores puestos en paralelo tengan iguales tensiones primaria y secundaria significa que, cuando se reducen los secundarios al primario, en todos los transformadores en paralelo se produce siempre la misma caída de tensión.

-

Se evaluó la repartición de carga de los trasformadores, y se muestra que las cargas se reparten uniformemente en el transformador.

Transformadores y Máquinas DC Tema :

Paralelo de transformadores monofásicos

Nro. DD-106 Página 7 / 6

Código : Semestre: Grupo :

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La razón más común por la que se conectan transformadores en paralelo es el crecimiento de la carga; cuando ésta supera la potencia del transformador instalado se suele optar por disponer otra unidad en paralelo con la existente

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Es muy importante que los voltajes secundarios de los transformadores sean aproximadamente iguales, de lo contrario la diferencia de potencial generaría una corriente circulante la cual podría crecer hasta superar ampliamente la nominal generando así un daño en el devanado o un cortocircuito.

-

Concluimos que los transformadores son capaces de cambiar la tensión y conservar la potencia, teniendo en cuenta que existen perdidas mínimas.

Conclusiones (Aliaga Sanchez José) -

Al cerrar el circuito hay una corriente circulatoria diferente entre los voltajes el cual causa que el transformador de menor voltaje tenga un deterioro constante lo cual causa que se sobrecaliente.

-

En el punto de derivación que pasa por la resistencia tiene una caída de tensión que va al transformador 1.

-

El instrumento de medición fluke (instrumentó de medición de potencia) nos da un valor más preciso para hacer diferentes tipos de mediciones.

-

Cuando los requerimientos de confiabilidad y continuidad de operación lo exigen, este es el caso que, si un transformador falla, el otro continuara alimentando la carga sin interrupción.

-

La conexión de transformadores en paralelo se hace necesaria debido a los incrementos de la demanda.

Conclusiones (Ayta Mamani Enso) -

Se determinó las tensiones de cortocircuito para cada uno de los casos de transformadores monofásico y la relación de cada uno de estos. Donde los valores de sus impedancias nos salieron casi las misma y esto indicaban que iban a entregar una potencia similar.

-

Una vez hecho el paralelo observamos que ambos transformadores entregaban la misma potencia. Esto se debía a que el valor de las impedancias era mínimo y es por eso que no había variación en la potencia entregada por cada uno de los transformadores.

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Paralelo de transformadores monofásicos

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Concluimos que se usa la ley de nodos donde en las corrientes en cada uno de los transformadores era la misma que salía de la conexión en paralelo.

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Para conectar lo transformadores debemos de tener en cuenta su polaridad, ya que si no se estaría tomando datos erróneos.

-

Para que no haya corriente circulatoria muy altas, las bobinas tienen que tener valores idénticos de tensión nominal. Ya que, si no se cumple esto, Las corrientes circulatorias son muy altas.

Conclusiones (Arocutipa Ortoñez Yimi) -

Se concluyó que en los transformadores en paralelo los voltajes son iguales y la corriente parasitas son muy pequeñas

-

Se concluyó que las potencias en los dos transformadores eran iguales debido a que sus voltajes en los puntos son iguales evitando así un desbalance de cargas y permitiendo que las potencias sean muy similares

-

Se concluyó que las corrientes circulatorias aparecen cuando hay una diferencia de voltaje en entre el primer transformador y el segundo transformador

-

Se concluyó que a medida que la resistencia va disminuyendo la potencia tanto en el primer transformador como el segundo van aumentando

-

Se concluyó que en los dos transformadores las corrientes eran similares y que a medida que estas aumentan las resistencias disminuyen esto se debe a la relación inversa que existe entre ellos y da como resultado que la potencia aumenta

Video: https://youtu.be/4P6cP-WEnV8