• Categories
• Transformador
• Ingeniería de la energía
• Electromagnetismo
• Potencia (Física)
• Cantidades físicas

Citation preview

LABORATORIO N° 4 “EL TRANSFORMADOR TRIFASICO”

CARRERA: TECNOLOGÍA MECÁNICA ELÉCTRICA

SESIÓN: N

CICLO: IV

DOCENTE: EVER CAPUÑAY

CURSO: ELEMENTOS DE MAQUINAS

ALUMNOS:  PÉREZ PÉREZ JHEIS DEYVIS  PÉREZ ALTAMIRANO YERSON ALEXIS  PINEDO MONSALVE DEYNER MARIEL  MORENO LOPES ISABEL TRUJILLO – 2016

“EL TRANSFORMADOR TRIFASICO” 1. OBJETIVOS:

 Al finalizar la práctica de laboratorio el alumno será capaz de usar el transformador trifásico y mediante pruebas básicas a esta máquina podrá calcular su rendimiento y comprender su principio de funcionamiento además de conectarle cargas simulando una situación real de operación. 2. FUNDAMENTO TEORICO: El transformador trifásico es el de más extensa aplicación en los sistemas de transportes y distribución de energía eléctrica. Dado que los niveles de energía eléctrica que se manejan en estos casos son elevados, este tipo de transformadores se construyen para potencias nominales también elevadas.

Se puede decir que un transformador trifásico está constituido por tres transformadores monofásicos montados en un núcleo magnético común. Los principios teóricos que se han expuesto para los sistemas monofásicos son totalmente aplicables a los trifásicos, teniendo en cuenta que ahora se aplicarán para cada una de las fases de estos.

Figura 1: Transformadores trifásicos de 3 y 5 columnas

La representación vectorial de tensiones e intensidades será la que se indica en la imagen inferior. Hay que señalar que para el ejemplo se ha utilizado la conexión denominada estrella-estrella (Yy) en la que la tensión en los devanados no es la compuesta sino la simple de cada sistema trifásico.

Figura 2: Representación vectorial de tensiones e intensidades en un transformador trifásico Elaboración propia

También es posible la elaboración de un transformador trifásico a partir de tres transformadores monofásicos constituyendo lo que se conoce como banco de tres transformadores monofásicos. Con las tres bobinas primarias conectadas en estrella o delta, se forma el primario trifásico; y con las tres secundarias monofásicas, conectadas también en estrella o delta se forma el secundario trifásico.

Figura 3: Banco de transformadores: Conexión Dy, Conexión Yy.

Conexiones trifásicas. Las conexiones más importantes o más usadas son estrella y triángulo, pero no son las únicas. Las conexiones en estrella se utilizan mayormente para cuando se necesita la presencia de un conductor neutro, generalmente conectado a tierra, como ocurre en las redes tetrafilares de baja tensión. También se emplea en las redes de alta tensión porque permiten obtener elevadas tensiones de línea, con menor tensión en cada fase. En una estrella la tensión de línea es un 73% mayor que la de fase, mientras que en un triángulo son iguales. La conexión en triángulo se emplea en la mayoría de las redes de media tensión y, como no posee neutro, se debe buscas la forma de referenciar la red a tierra, por ejemplo, por medio de un reactor de neutro.

Circuitos Trifásicos Simples En los siguientes circuitos se muestran las variaciones que sufren las corrientes y los voltajes al pasar de las líneas a las fases. 1. Circuito Delta-delta.

Figura 4: C onexión delta - delta.

2.

Circuito Delta - estrella:

Figura 5: C onexión delta - estrella:

3. Circuito Estrella-delta:

Figura 6: C onexión estrella - delta: 4. Circuito Estrella - estrella:

Figura 7: C onexión estrella - estrella:

3.

EQUIPOS Y MATERIALES:

Cantidad

01

Descripción

Fuente de alimentación variable

03

Transformador 220/110 v

01

Multímetro digital

Varios

Conductores de conexión.

Marca

Modelo

Observación

Lab-volt

8821-27

Perfectas condiciones Perfectas condiciones

Meterman

33XR-A

Perfectas condiciones

Banana.

Perfectas condiciones

01

01

Pinza Amperimetrica. Tarjeta, de adquisición de datos

Leakage clamp

AC50A

Perfectas condiciones

LabVolt

3645

Perfectas condiciones

3. PROCEDIMIENTO:

4.1.

Coger los transformadores monofásicos proporcionados e identificar sus puntos de polaridad. En este caso nosotros utilizamos un banco de transformadores en donde las polaridades ya se encontraban marcadas con la letra H1, H2, y H3 e X1, X2 y X3. Ver Fig. n°1

Figura 1.

Conectamos los transformadores para obtener el índice horario proporcionado por el profesor. De acuerdo al esquema planteado en la pizarra se procedió a realizar las conexiones, basándonos las indicaciones que nos mostraba el circuito eléctrico trifásico.

Los valores que nos arroja la tarjeta de interfaz de datos son los siguientes figura 4 y5

Figura 4.

Figura 5.

¿Qué secuencia indica la gráfica?: La secuencia que indica es la relación que hay entre los fasores son determinadamente iguales es decir están en equilibrio, tanto en voltaje como en su frecuencia y el ángulo que los separa es idéntico para las tres fases considerándolo como un ángulo de 120°. ¿Cuál es el ángulo de desfasaje entre los voltajes? El ángulo que presenta la línea R es de 0° mientras la línea S presenta un ángulo negativo de -119.81° y la línea T presenta un ángulo de 120.16°. El ángulo de desfasaje es de 120° grados. 4.2. Colocar los instrumentos como indica la figura y graficar los fasores de voltaje. (Ver Fig. n°6)

Figura 6.

Los valores que nos arroja la tarjeta de interfaz de datos son los siguientes. Fig. n°7 y Fig. n°8

Figura 7.

Figura 8.

¿Qué secuencia indica la gráfica?: En este caso la secuencia es casi la misma que en el circuito anterior es decir presenta cargas equilibradas. La secuencia que indica la gráfica es de un desfasaje de 120° entre R-S S-T. ¿Cuál es el ángulo de desfasaje entre los voltajes? El ángulo que presenta la línea R es de 0° mientras la línea S presenta un ángulo negativo de -119.74° y la línea T presenta un ángulo de 120.05°.

4.3. Colocar los instrumentos como indica la figura y graficar los fasores de voltaje. (Ver Figura 8)

Figura 8.

Los valores que nos arroja la tarjeta de interfaz de datos son los siguientes. Fig. n°9 y Fig. n°10

Figura 9.

Figura 10.

¿Cuál es el ángulo entre el voltaje de línea primario y el voltaje de línea secundario? El ángulo que existe entre estas dos fases es de -149.81 es decir que la línea de salida del transformador está atrasada o mejor dicho desfasada en -149.81 con respecto a la línea de entrada R. El desfasaje si es el correcto, ya que el resultado debe ser 150° de desfasaje entre las líneas R S T. ¿Coincide con el desfasaje que debe haber en la conexión Dyn5? Si coinciden, ya que el voltaje de salida V(s-y) está desfasada en 150° al voltaje primario V(R-S), lo cual me indica que le sucederá lo mismo a las líneas R, S y T.

4.

OBSERVACIONES

 Algunas de las mezas de trabajo no presentaban su propia tarjeta de adquisición de datos lo cual nos obligaba a tener que esperar para poder disponer luego de una tarjeta de adquisición libre.  Los resultados teóricos si coincidían con los valores de práctica.  Los desfasajes entre las líneas coincidían con el reloj que el profesor dibujo.

5.

RECOMENDACIONES

 Se recomienda hacer todas las conexiones sin tención (esto nos evitara muchos accidentes que a larga puede suceder) y después verificar si la conexión está de acuerdo a como el profesor nos ha indicado, finalmente energizamos.  Se recomienda que el profesor nos de material adicional, así nosotros podemos consultar o leer textos que nos faciliten para el aprendizaje.  Se deben de verificar los valores nominales que tiene el transformador, pues los valores nominales son valores máximos que nosotros debemos tener en cuenta en el momento de usar un transformador.

6.

CONCLUSIONES

 Gracias al laboratorio se logró ser capaces de usar correctamente el transformador trifásico, usando 3 monofásicos y mediante pruebas que se realizó a esta máquina eléctrica, determinamos el rendimiento y así pudimos comprender mejor el principio de funcionamiento. 5. REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS •

Tecsup, 2016, transformadores trifásico, 2°edicion, lima Perú, no presenta editorial.

•

CORRALES MARTIN. 1982. Cálculo Industrial de Maquinas Eléctricas (2 tomos). Barcelona: Marcombo.

•

http://www.profesormolina.com.ar/electronica/componentes/bobinas_traf os/tra fos_trif.htm

•

http://educativa.catedu.es/44700165/aula/archivos/repositorio/3000/3015 /html /14_el_transformador_trifsico_y_su_conexionado.html

•

https://www4.frba.utn.edu.ar/html/Electrica/archivos/maquinas_electricas _1/ap untes/11.pdf

ANEXOS imágenes donde se ve las conexiones y las mediciones que se han podido realizar

Resultado:

c. Conducen pruebas, analizan e interpretan sus resultados, para evaluar y mejorar sistemas electromecánicos. e. Trabajan eficazmente en equipo.

Criterio de desempeño C1. Realizan pruebas con instrumentos y equipos en sistemas de : diversa tecnología, utilizando procedimientos y normas establecidas. e2 Entrega informes y presenta proyectos como resultado de un trabajo en equipo. Curso:

Máquinas eléctricas I

Ciclo:

IV

Semana:

07

LABORATORIO Nº4 : El Transformador Trifásico Actividad: Nombre y apellido del alumno:

Sección:

Docente: Pedro Benites

C10

La actividad se realiza en Observaciones grupo de dos alumnos.

Periodo: 2016-I Documento de Evaluación

Hoja de Trabajo Informe Técnico

Fecha:

Archivo informático x

Planos Otros:

Caso CRITERIOS DE EVALUACIÓN

a. Capacidades tecnológicas Realizó una conexión de transformadores trifásicos. (procedimiento, conexiones, precisión) Determinó el rendimiento y eficiencia del transformador (Procedimiento, Conexiones, Precisión) Demostró conocimiento acerca de los temas tratados. Aplica procedimientos seguros. Puntaje parcial

Requiere Excelente Bueno Mejora

No Puntaje Logrado aceptable

4

3

2

0

4

3

2

0

3

2

1

0

3

2 1 Puntaje alcanzado 1

0

b.-Procedimiento y actitudes Presenta informe (presentación, redacción, ortografía, resultados y conclusiones) Trabaja con orden e iniciativa respetando las normas de laboratorio. Puntaje Total

Requiere Excelente Bueno Mejora

No aceptable

3

2

1

0

3

2

1

0

Puntaje Logrado

Puntaje alcanzado 2

PUNTAJE TOTAL 1 + 2 Comentarios al o los alumnos: (De llenado obligatorio) Excelente Bueno

Requiere Mejora

Descripción

Completo entendimiento del problema, realiza la actividad cumpliendo todos los requerimientos. Entendimiento del problema, realiza la actividad cumpliendo la mayoría de requerimientos. Bajo entendimiento del problema, realiza la actividad cumpliendo pocos de los requerimientos.

No aceptable No demuestra entendimiento del problema o de la actividad.