UNIVERSIDAD JOSE CARLOS MARIATEGUI
FACULTAD DE INGENIERIA
Escuela profesional de inenier!a "ec#nica el$c%rica
La&ora%orio '(olaridad de %ransfor"adores)
* In%eran%es
+a,e- .uispe / Rodrio (anca Vas0ue- / Aar1n Miuel Ancco Mendo-a / 2illia"s Cua3la Ma"ani Ja4ier Varas Varas Nes%are- Oscar Lira 5aduino Ja4ier Flores (aco Jesus Cru- (ilco Jeferson .uilca Col0ue6uanca Le3%er
Mo0ueua
789:
1.
OBJETIVO Analizar en forma experimental la relación de transformación y la polaridad en los transformadores monofasicos utilizando los métodos más usuales en la determinación de la polaridad. Concepto teórico En este experimento se conecta un transformador de control de polaridad aditiva y con polaridad sustractiva sustractiva .estas conexiones se hacen conectando físicamente los devanados primarios y secundarios juntos Si están conectados de manera ue los voltajes primario! y secundario se suman! entonces el transformador tiene se dice ue tiene polaridad aditiva si los devanados están conectados de tal manera ue los voltajes primario y secundario se restan! entonces están conectados con polaridad sustractiva
2.
FUNDAMENTO Ensayos de relación de transforación. "ormalmente se usan tres métodos para realizar los ensayos de relación de transformación! se#$n el tipo de transformador y los medios disponi%les. &n método conveniente es la aplicación de una tensión conocida! #eneralmente menor ue la normal! al devanado de mayor tensión y la medida de las tensiones en los otros devanados! usando voltímetros y transformadores de tensión adecuados. 'as relaciones de las lecturas de tensión indicarán las relaciones de espiras en los distintos devanados. (e%en tomarse lecturas para todas las posiciones de las tomas de los transformadores. &n se#undo método! usado principalmente como ensayo de fá%rica! consiste en la comparación del transformador con un transformador normalizado cali%rado! cuya relación es re#ula%le en peue)os escalones. El transformador ue se ensaya y el transformador normalizado se conectan en paralelo aplicando tensión a sus devanados de alta tensión* los devanados de %aja tensión! en paralelo! se conectan a un detector sensi%le al ue se o%li#a a se)alar cero ajustando la relación de transformación del transformador normalizado. 'a relación de transformación ajustada del transformador normalizado es entonces i#ual a la relación de transformación del transformador ue se está ensayando. En el tercer método se emplea una resistencia potencio métrica conectada a los devanados del transformador! ue están conectados en serie como un autotransformador. Se conecta un detector adecuado desde la unión de los dos devanados a la rama ajusta%le de la resistencia potenciométrica. Cuando el detector muestra un desvío cero! la relación de resistencias proporciona la relación de espiras del transformador.
Ensayos de !olaridad Sirven para la conexión en paralelo de transformadores. Existen tres métodos #enerales de determinación de polaridad+ ,. Comparación con un transformador normalizado. -. espuesta inductiva con corriente continua. /. Ensayo de tensión alterna.
,.0 Ensayo de polaridad mediante un transformador normalizado. Cuando se dispone de un transformador normalizado de polaridad conocida y de la misma relación ue la unidad ue se está ensayando! se conectan en paralelo los devanados de alta tensión de am%os transformadores uniendo los terminales i#ualmente marcados. Se conectan tam%ién análo#amente los terminales marcados de un extremo de los devanados de %aja tensión de am%os transformadores! dejando los otros extremos li%res. Se aplica un valor reducido de tensión a los devanados de alta tensión y se mide la tensión entre los dos terminales li%res. &na lectura cero o desprecia%le del voltímetro indicará ue las polaridades de am%os transformadores son idénticas. -.0 Ensayo de polaridad por respuesta inductiva. 1aciendo pasar corriente continua a través del devanado de alta tensión! se conecta un voltímetro de c.c. de alta tensión en %ornes de los terminales del mismo devanado! de manera ue se o%ten#a una peue)a desviación positiva de la a#uja cuando se cierre el circuito de excitación. Entonces se transfieren las dos conexiones del voltímetro directamente a través del transformador a los terminales opuestos de %aja tensión. 'a interrupción de la corriente de excitación de c.c. induce una tensión en el devanado de %aja tensión y provoca una desviación en el voltímetro. Si la a#uja se mueve en el mismo sentido ue antes! la polaridad es aditiva. Si la a#uja se mueve en sentido opuesto! la polaridad es sustractiva. /. Ensayo de polaridad mediante el ensayo de tensión alterna. 2Colocándose enfrente del lado de %aja tensión del transformador! se unen las conexiones adyacentes! de alta y %aja tensión de la parte izuierda. Aplicar cualuier valor conveniente de tensión de c.a. a todo el devanado de alta tensión y tomar lecturas primero de la tensión aplicada y lue#o de la tensión entre los terminales adyacentes de alta y %aja tensión de la parte derecha. Si la $ltima
lectura es menor ue la primera! la polaridad es sustractiva. Si es mayor ue la primera! la polaridad es aditiva.
I.
E"UI#O$ %&O IN$T'UMENTO$ A UTI(I)A' ,. -. /. 2.
*.
(os transformadores monofasicos34, 54-6 ,78A ! --9 5 ,,:8 &n auto transformador monofasico 9 5 --9 8! :A. &n interruptor de cuchilla 4res voltímetros a.c 38, 5 8- 0 8/6 ,:9 5 /99 8
#'O+EDIMIENTO :. Armar los circuitos de las fi#uras 3 A 6 y 3;6 tales como se muestra a continuación. <. =edir la relación de transformación y la polaridad con la ayuda de tres voltímetros 3 antes de la medida! se de%e calcular la relación de transformación y medir la polaridad6. >. ener#izar el circuito de la fi#ura 3a6 estando en el cursor del auto transformador en cero voltios. lue#o variar la salida del auto transformador hasta o%tener en el voltímetro 8, la tensión nominal. ?. determinar la polaridad y calcular la tensión de transformación a partir de las medidas realizadas* llenar el cuadro "@,. A 8,B88/ 8, 5 8polaridad aditiva 8/ 8, 5 8polaridad sustractiva (atos del 4ransformador --90,,: --90,,: --90,,: --90,,:
8,B8-B8/ --9B,,? B:
elación de transformación --9B,,? --9B,,? --9B,, --9B,,
olaridad 3D * 06 D 0 D 0
. repetir los pasos / y 2 para el circuito de la fi#ura 3;6+ ,9.prue%a de polaridad de un transformador monofasico comparándolo con otro de polaridad conocida. •
Conectar el circuito de la Fi#. 3C6 usando un transformador 4, de polaridad conocida
+ON+(U$IONE$ •
'a prue%a de polaridad se lleva a ca%o de tal modo ue las terminales individuales de los devanados de las %o%inas separadas por un
transformador se pueden marcar o identificar para sa%er por donde sale o entra la corriente. •
•
•
•
'a polaridad de los transformadores es muy importante ya ue de ella depende su %uen funcionamiento y manejo. Cuando realicemos los diferentes tipos de conexiones con los transformadores el factor fundamental será tener en cuenta la polaridad de los transformadores El conocer la relación de transformación de un transformador es fundamental para calcular los circuitos euivalentes reflejados ya sea al primario u secundario! pues se conoce tanto los voltajes como las impedancias son afectadas directamente por la relación de transformación. ara dos transformadores con las mismas características y la misma polariza tendrán la misma polaridad.