Universidad Nacional De San Agustín E s cuela cuela P rofes rofes ional ional De Ing eniería E léctri ctrica ca
Docente: Ing. Luis Chirinos Alumno: Herrera Gonzales Abraham Curso: Laboratorio de Máquinas Eléctricas 1
Tema: Conexión Zig-Zag En Transformadores De Potencia
Grupo: "A" VI Semestre 2015 1
Lab. Maquinas Eléctricas 1
Ingeniería Eléctrica
FUNDAMENTO TEÓRICO:
En la práctica la conexión en zig-zag se emplea únicamente en el lado de baja tensión. Para conectar un transformador en zig-zag se requiere que losdevanados de baja tensión estén divididos en dos partes iguales, ya que en caso contrario no es posible realizar la conexión en zig-zag.
Transformadores con doble devanado secundario
Devanado tipo alternado: los dos devanados están subdivididos cada uno en cierto número de bobinas que están dispuestas en las columnas en forma alternada.
Devanado concéntrico
doble:
se consigue cuando el devanado de menor tensión se divide en dos mitades dispuestas respectivamente al interior y al exterior uno de otro. Esta configuración de devanado tiene la ventaja de que el valor de la reactancia de dispersión es la mitad del valor de la reactancia de dispersión que produce el concéntrico simple, mientras que el tipo alternado, en cambio, permite variar tales 2
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reactancias, repartiendo en forma distinta las posiciones de las bobinas de los dos devanados. Para los esfuerzos mecánicos son mejor las disposiciones de tipo alternado, pues permite que el transformador soporte mejor los esfuerzos mecánicos. Las consideraciones que se deben toma en cuenta desde el punto de vista de diseño, para la disposición de los devanados, son aquellos referentes al enfriamiento, el aislamiento, la reactancia de dispersión y a los esfuerzos mecánicos.
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DATOS EXPERIMENTALES: Medir las tensiones:
225
224
228
113
113
112
113
113
113
201
200
201
342
340
341
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CUESTIONARIO:
1.- ¿Cuáles son los problemas que presentan los transformadores diseñados para operar con la conexión ZigZag en un banco de transformadores?
Los problemas que presentan los transformadores diseñados para operar con la conexión ZigZag en un banco de transformadores son: Se tendrá que tener en cuenta que la potencia de placa se tendrá que ser dividida en dos partes iguales para cada devanado del secundario. Para evitar el inconveniente de cargas desequilibradas se conecta el arrollamiento secundario en zigzag, esta conexión consiste en hacer que la corriente que circula por cada conductor activo del secundario, afecte siempre igual a dos fases primarias, estas corrientes
se
compensan
mutuamente con las del secundario. Enrollamientos
adicionales,
que
dependen en su tamaño de los fines para que se diseñen, lo cual aumenta el tamaño de la estructura y el coste inicial de los aparatos. Una característica muy interesante de los transformadores en zigzag es que ofrece un camino de baja impedancia para las corrientes de secuencia
homopolar
bajo
condiciones de falta. Esto es debido a que los flujos homopolares creados por los dos semiarrollamientos de la misma columna se cancelan entre sí debido a direcciones opuestas del bobinado y a la igualdad de corrientes en los semiarrollamientos, con lo que el único flujo magnético que resulta de las corrientes de secuencia homopolar es el flujo de dispersión.
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2.- ¿Qué importancia tiene los grupos de conexiones Zig-Zag en los transformadores trifásicos? La característica mas importante de estos transformadores para lo cual fueron diseñados y para lu cual son usados es que balancean las corrienstes en las fases cuando la carga trifásica que alimentan es muy desbalanceada. Puede ser usado como un transformador de puesta a tierra en un sistema en el que los transformadores están conectados en triángulo o en estrella con neutro aislado. Gracias al transformador en zigzag, para una falta monofásica a tierra, la corriente de secuencia homopolar fluye a tierra permitiendo al sistema de protección actuar. Las tensiones de las dos fases sanas se mantienen en sus respectivos niveles de tensión. Por lo tanto, el transformador zigzag como puesta a tierra no sólo ayuda en la protección sino que también reduce los esfuerzos de tensión ante condiciones de falta asimétrica. Puede ser empleado como reactancia de puesta tierra de redes con una impedancia homopolar elevada. Debido al pequeño valor de la impedancia homopolar de la reactancia de puesta a tierra puede ser necesario limitar el valor de la corriente de falta conectando una resistencia de valor adecuado entre el neutro y tierra.
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3.- ¿Qué limitaciones tiene la aplicación de la conexión Zig-Zag?
La conexión ZigZag solo se emplea únicamente en el lado de baja, como una conexión de reducción. Este tipo de transformadores necesita alrededor de un 15% más de espiras que un transformador con conexión en estrella en el secundario. Su utilización resulta ser más cara que la conexión estrella-estrella por el uso de material, solo se justifica su uso en los sistemas de distribución para el balanceo de las cargas.
*
4.- ¿Qué sucede con el grupo de conexión si el primario se configura en estrella? Grafique y sustentar vectorialmente su respuesta. Las tensiones en la configuración de estrella serán menores a la de la configuración ∆ Z, esta conexión solo se justificara para potencias menores a 400 KVA
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-
OBSERVACIONES Y CONCLUSIONES
Se desarrollo prácticamente la conexión delta zig-zag
Se corroboro la practica con la teoria
La relación de transformación para una conexión ∆ -Z
′
=
2
será:
3
La conexión zigzag solo se puede emplear en reducción de tensión. Su empleo es especial para el balanceo de cargas desequilibradas. La conexión Yz puede operar con neutro secundario, admitiendo toda clase de desequilibrios y las tensiones secundarias no presentaran terceras armónicas.
