ransformadores= 7olaridad. 7rueba de 6orto 6ircuito y de 6ircuito !bierto. UNIVERSIDAD INDUSTRIAL DE SANTANDER ESCUELA DE INGENIERÍAS ELÉCTRICA , ELECTRÓNICA Y DE TELECOMUNICACIONES Perfecta Combinación entre Energía e Intelecto
/OR/*OR&O +3 M<=,&)/S 3>-*R&-/S & #R<-*&-/ )O. 2
Jose Jorge Oñate Gutiérrez. 2061056. Stiver Sebastián Martínez Rojas. 20!6!". 20!6!". #resenta$o a% &ng. Juan Manue' Mur(ia. 1. &)*R &)*RO+ O+,,--& -&) ).
En este este labora laborator torio, io, nos encarg encargare aremos mos de comp compre rend nde er prác prácttica icament mente e y real realiz izar ar proc proced edim imie ient ntos os para para la medi medici ción ón de la polaridad de un transformador, esto es muy importante porque es necesario para cuando conect conectemo emoss transf transform ormado adores res en serie serie o en paralelo o en transformadores trifásicos para la correcta interconexión de las fases. Los ensayos de un transformador representan las divers diversas as prueba pruebass que deben deben prepar preparars arse e para para veri verifi fica carr el comp compor orta tami mien ento to de la máquina; en la práctica resulta muy difícil de realizar ensayos directos reales por la gran cantidad de energía que a de disiparse en esas esas prueba pruebass y segund segundo, o, es prácti prácticam cament ente e imposi imposible ble encont encontrar rar cargas cargas elevad elevadas as para para acer un ensayo en situaciones reales. !ora el comportamiento de un transformador, ba"o ba"o cualqu cualquier ier condic condición ión de traba" traba"o, o, puede puede cono conoce cers rse e con con sufi sufici cien ente te exac exactititu tud d si se cono conoce cen n los los pará paráme mettros ros del del circ circui uito to equivalente. Existen dos ensayos para poder determinar dicos parámetros los cuales son la prueba de circuito abierto #vacío$ y la prueba de cort cortoc ocir ircu cuitito. o. !or !ora, a, en esta esta prác práctitica ca nuestr nuestro o ob"eti ob"etivo vo princi principal pal será será obtene obtenerr los pará paráme metr tros os del del circ circui uito to equi equiva vale lent nte e y su esquema, esquema, las p%rdidas que se producen en el tran transf sfor orma mado dorr y la efic eficie ienc ncia ia con con la que que traba"a.
2. #// #//R R/S /S -/ -/3. 3.
34i( 34i(ie ien( n(ia ia.. #ér$ #ér$i$ i$as as or or ist istér éres esis is.. #ér$ #ér$i$ i$as as or or (orr (orrie ient ntes es $e 7ou( 7ou(au au't 't.. #ér$i$a i$as $ e' (obre. #o'ar 'ariza iza(i8n. Ren$i9iento.
:. M/ M/RR-O O *3 *3R& R&-O -O..
#o'ari$a$ $e un trans4or9a$or. &e designan los bornes de alta tensión #'( ) '*$ y los bornes de ba"a tensión #+( ) +*$, luego se coloca un cable entre un borne ! y un borne de - y entre los bornes restante se conecta un voltímetro; aplicando una tensión entre los bornes de ! se mide la tensión entre el borne de ! y el de - que no fueron puenteados.
&i la tensi tensión ón resu resultltan ante te es mayo mayorr que que la tensión suministrada, entonces el transf transform ormado adorr es de polari polaridad dad aditiv aditiva a y el puente une bornes de diferente polaridad. &i la tensió tensión n result resultant ante e es menor menor que la tensió tensión n suministrada, entonces el transformador es de polaridad substractiva y el puente une bornes de igual polaridad. 3nsa;o $e -ir(uito /bierto *rans4or9a$or. &e de"a abierto el devanado secundario del tran transf sfor orma mado dorr y se colo coloca ca el deva devana nado do primario se conecta al volta"e pleno nominal. En las condiciones descritas, toda la corriente de entrada entrada debe fluir fluir a trav%s trav%s de la rama de excitación del transformador. La s componentes en serie p y +p son peque/as comparadas con c y +0 para ocasionar una caída significativa de volta"e q u e, esencialmente, todo el volta"e de entrada cae a trav%s de la rama de excitación. La suma de las p%rdidas de ist%resis y las p%rdi %rdida dass por por corr corrie ient ntes es de 1ouca oucaul ultt constituy constituyen en las p%rdidas del ierro, ierro, las cuales coinci coinciden den con la potenc potencia ia absorb absorbida ida en el ensayo de circuito abierto, y por ende, a trav%s de esta prueba podemos calcularlas de forma cuantitativa, así;
2onde, 3med4 Lectura del vatímetro. 5oc46orriente de vacío leída en el amperímetro. (4 esistencia ómica del devanado energizado. 7op47%rdidas en los aparatos de medida Esta 8ltima se desprecia si el transformador es mayor a ( 9:! con una precisión de clase ,<.
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Wsc=Potencia de cortocircuito. 7igura 1. Luego, podemos calcular la resistencia ómica del n8cleo así,
IN=Corriente nominal Isc= Corriente de corto circuito leída del amperímetro.
Y calculamos la Reactancia del núcleo así, Figura 2. 3nsa;o $e -orto(ir(uito *rans4or9a$or. Los terminales del secundario del transformador se cortocircuitan y los del primario se conectan a una fuente adecuada de volta"e. El volta"e de entrada se a"usta asta que la corriente de los devanados cortocircuitados sea igual a su valor nominal, ósea esta prueba es realizada a tensión reducida, asumiendo aproximadamente esta tensión como el <> de la tensión nominal para poder despreciar las p%rdidas del ierro. 7uesto que el volta"e de entrada es tan peque/o durante la prueba, la corriente que fluye por la rama de excitación es despreciable, y si esta corriente se ignora, las p%rdidas pueden ser atribuidas a los elementos del circuito en serie #esto es conocido como las p%rdidas del cobre$. !l medir obtenemos la potencia que obtenemos representa la potencia de cortocircuito, para ello ay que tener en cuenta la escala en que se encontraba el vatímetro y la relación del transformador de corriente, lo que nos de"a;
Luego, calculando la equialente de los o!tenemos que"
resistencia deanados,
Y calculando la reactancia equialente de los deanados,
!. /-*&&+/+3S +3 /OR/*OR&O. +atos $e #'a(a $e' trans4or9a$or ?8mero de inventario= @A@*B ransformador 0onofásico <9:!CA'z 5ndustrias ?! Ltda. #ri9ario Se(un$ario :max4** F:G :max4HH F:G 5mas4 **,IF!G 5 mas4 ((,@ F!G
D
#o'ari$a$ $e' trans4or9a$or 9ono4ási(o. 2onde, 3sc= epresenta la potencia de cortocircuito. 3m= Lectura de cortocircuito del vatímetro. n= Escala del vatímetro. tc= elación de transformación del transformador de corriente
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2e aquí observamos que las p%rdidas del ierro son,
7uenteándose los bornes '* ) +*; se midió entre los bornes '* ) '(, : fuente 4 *<,J F:G y se midió entre los bornes '( )+( : leida 4(*,(B F:G. #rueba $e -ir(uito /bierto *rans4or9a$or Mono4ási(o. &e realizó el monta"e del circuito seg8n la figura (, tomando para distintas tensiones, obtuvimos que, :oc 5oc 3oc *(J (,<* @
#rueba $e -orto -ir(uito *rans4or9a$or Mono4ási(o. La prueba de cortocircuito como fue realizada en el lado de alta tensión, que para este transformador esta visto desde el secundario.
#rueba $e -orto -ir(uito *rans4or9a$or Mono4ási(o. &e realizó el monta"e del circuito seg8n la figura *, tomando para distintas tensiones, obtuvimos que,
:sc (@,@I
5sc B
3 (A
3sc AH
5. /)<&S&S +3 R3S,*/+OS.
&n4or9a(i8n re'i9inar $e' trans4or9a$or. Kn transformador elevador de < 9:! con una relación de transformación
Las p$rdidas nominales del co!re, si ponemos el trans%ormador a plena carga serían"
#o'ari$a$ $e' trans4or9a$or 9ono4ási(o. 6omo tenemos que, : fuente 4*<.J F:G y que la :leida 4(*.(B F:G, de aquí podemos decir que como :leida :fuente el transformador es de polaridad substractiva y el puente une bornes de igual polaridad. #rueba $e -ir(uito /bierto *rans4or9a$or Mono4ási(o. La prueba fue realizada en el lado de ba"a tensión para lo que en este transformador quiere decir que está vista desde el primario.
6. -O)-,S&O)3S. •
La conclusión más básica de esta experiencia consiste en que la utilidad de las pruebas de vacío y de cortocircuito radica en el permitirnos conocer los parámetros del circuito equivalente del transformador.
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! partir de la prueba de vacío comparando los valores en la medida que cuando ay un aumento de tensión, tambi%n se produce una disminución en la impedancia de la rama de magnetización. ambi%n se puede notar que en la medida que se disminuye la tensión disminuye las p%rdidas del ierro; por lo tanto podemos concluir que mientras la tensión no cambie, no cambiarán las p%rdidas del ierro. !l observar las pruebas de cortocircuito ecas en el y transformador pudimos observar que las p%rdidas del cobre no representaban a las nominales sino que eran proporcionales a la carga del transformador debido a que %ste traba"aba a tensión reducida en susodica prueba.
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