ING. ORE HUARCAYA, CARLOS LABORATORIO DE MAQUINAS ELECTRICAS I INFORME DE LA EXPERIENCIA 08 VIME-2
TORRES CHOCCÑA, Mardonio
CONTENIDO 1.
MARCO TEORICO .......................................................................................................... 3
2.
CUESTIONARIO .......................................................................................................... 12
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1. MARCO TEORICO 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. Otra posibilidad es la de utilizar un solo transformador trifásico compuesto de un único núcleo magnético en el que se han dispuesto tres columnas sobre las que sitúan los arrollamientos primario y secundario de cada una de las fases, constituyendo esto un transformador trifásico como vemos a continuación.
Para relacionar las tensiones y las corrientes primarias con las secundarias, no basta en los sistemas trifásicos con la relación de transformación, sino que se debe indicar los desfases relativos entre las tensiones de una misma fase entre el lado de Alta Tensión y el de Baja Tensión. Lo que se presentará a continuación son todos los tipos de conexiones para transformadores trifásicos: Delta-delta, delta-estrella, estrella-delta, estrellaestrella; también se mostrará mediante gráficas el cambio que sufren los valores de corriente y voltaje a lo largo de las líneas y fases del circuito.
I A
A VLP B
C
IB
IC
I AB
Iab
VFP
IBC
ICA
Ia
VFS
Ibc
Ica
a VLS
Ib
b
Ic
c
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En esta conexión, el primario está conectado en ∆ y el secundario en Υ.
Ia
I A
A
a
VFS VFP
VLP
VLS Ib
B
n
b
IC
C
Ic
IB
Se utiliza esta conexión cuando se desean mínimas interferencias en el sistema. Además, si se tiene cargas desequilibradas, se compensa dicho equilibrio, ya que las corrientes de la carga se distribuyen uniformemente en cada uno de los devanados.
C
A B
Ibc
IC
VLP
B
Ica
I A
A
VFP
Ic
c VLS
Ib
I A IB
a
VFS
Iab
IB
Ia
b
Ia
a
VFP Ib
VLP
C
N
IC
b
VFS I
VLS c
c
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c
La conexión estrella-delta es contraria a la conexión delta-estrella; por ejemplo en sistema de potencia, la conexión delta-estrella se emplea para elevar voltajes y la conexión estrella-delta para reducirlos.
La conexión delta-estrella, de las más empleadas, se utiliza en los sistemas de potencia para elevar voltajes de generación de transmisión, en los sistemas de distribución (a 4 hilos) para alimentación de fuerza y alumbrado.
Las corrientes en los devanados en estrella son iguales a las corrientes en la línea. Si las tensiones entre línea y neutro están equilibradas y son sinuosidades, el valor eficaz de las tensiones respecto al neutro es igual al producto de 1/1.7320508 por el valor eficaz de las tensiones entre línea y línea y existe un desfase de 30º entre las tensiones de línea a línea y de línea a neutro más próxima.
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2. CUESTIONARIO ¿Por qué las tensiones varían en el secundario en los diferentes grupos de conexión? Por el tipo de conexión ya sea el caso de triangulo o estrella, porque como ya se vio anteriormente las tensiones de fase varían ala de línea de acuerdo al modo de conexión. Como también el caso de la conexión estrella tenemos un neutro accesible.
La conexión que emplearia en el primario y secundario para obtener el voltaje en el secundario mas alto posible con un banco de transformadores monofasico. Justifique Porque en este tipo de conexión, el voltaje a través de cada devanado primario es igual al voltaje de línea entrante. Sin embargo, el voltaje de línea saliente es tres veces el voltaje secundario a través de cada transformador y también cabe recalcar que en esta conexión el uso del neutro permite tener un voltaje más equilibrado.
Ventajas de usar un sistema trifásico en relacion a un sistemas monofásico.
Los sistemas trifásicos dan una salida estable.
En un sistema monofásico, la potencia instantánea es una función del tiempo y fluctúa w.r.t. veces Esta fluctuación de potencia causa vibraciones considerables en los motores monofásicos. Por ello el rendimiento de los sistemas monofásicos es pobre. Sin embargo, la potencia instantánea en los sistemas trifásicos es constante.
Para una transmisión y distribución, los sistemas trifásicos necesitan menos cobre o menos material conductor que un sistema monofásico simple dado en voltio amperios y voltaje por lo que la transmisión es mucho más económica.
Una alimentación monofásica puede obtenerse de los circuitos trifásicos pero trifásica no puede obtenerse de un motor monofásico.
Para un tamaño y voltaje dado un alternador trifásico ocupa menos espacio y es menos costoso también que los monofásicos del mismo tamaño.
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¿Por qué se conecta por lo general a tierra el punto neutro de una conexión de secundario de transformador en estrella? Para la reducción de la intensidad de defecto a tierra a valores seguros hasta la actuación de las protecciones, para evitar daños a los equipos. También para Incremento de la seguridad por reducción de sobretensiones transitorias.
Ventajas de una conexión delta/delta
No tiene desplazamiento de fase cundo las cargas están desequilibradas
No tiene problemas con cargas desequilibras o armónicas (corrientes parasitas)
Al conectar transformadorees en paralelo, ¿Por qué las relaciones de vueltas deben ser identicas o casi identicas? Porque las relaciones de vueltas en los bobinados son las que definen el voltaje. Por lo que, para instalar trasformadores en paralelo, uno de los requisitos es que tengan los mismos voltajes.
EJERCICIO En un banco de transformadores en conexión delta/estrella, se conecta en el lado secundario como carga (resistiva) un horno de templado en conexión triangulo, el cual absorbe de la red una potenciade 9000 vatios, si la tensión entre lineas primarias es 10 KV. Calcule: (Asuma mt=45.58) A. La potencia de fase en conexión triángulo (PF1) B. La resistencia de cada fase C. La potencia de fase en conexión estrella D. La potencia total en conexión estrella
=
45.58 = , √ 3
1 =
9000 = 0.52 ( ) √ 310
=
= 380.2 26.3
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1 =
0.52 = 0.3 ( ) √ 3
= . =
3. Conclusiones: se llega a concluir que gracias a la teoría conjuntamente con las experiencias, se llegó a profundizar las ventajas desventajas, como también en que caso se puede emplear el modo de instalación, en los transformadores. Para de esta formar tomar los criterios correctos para cuando se requiera realizarlos
4. EXPERIENCIA: Con la experiencia se buscó medir los valores ya visto en teoría, pero en pleno con los transformadores y conexiones en funcionamiento. Sé comenzó como de costumbre realizando las conexiones, y primero se realizó la conexión Y-Y (estrella a estrella) antes midiendo voltajes en vacío y siguiente se conectó 3 lámparas en triangulo, seguido se midió Vp, VF,Ip,IS,VS,Vf ( como es conexión estrella, se supo, que Ip=IF y IS=If). De igual manera se realizó la conexión triangulo- triangulo donde se encontró que encontró como ya se había visto en clase VS=Vf y Vp=VF. Por Ultimo se realizó la conexión TRIANGULO – ESTRELLA encontrando (Vp=VF) y ESTRELLA(IS=If)
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VALORES DE MEDICIONES: DELTA/DELTA
ESTRELLA/ESTRELLA
DELTA/ESTRELLA
Vp
220 v
220 V
127 V
VF
220 v
137 V
127 V
Ip
0.537 A
0.337 A
0.59 A
IF
0.31 A
0.337 A
0.34 A
Vs
113 V
112 V
112 V
Vf
113 V
71 V
61 V
Is
0.824 A
0.542 A
0.537 A
if
0.47 A
0.542 A
0.537 A
5. IMÁGENES TOMADAS EN LAS MEDIDAS:
(INTERRUPTOR TRIFASICO)
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(MEDICION EN VACIO)
(CONEXIÓN DE LA CARGA EN TRIANGULO)
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(MEDICION DE CORRIENTE EN EL SECUNDARIO)
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