ITQ-MECATRÓNICA ITQ-MECATRÓ NICA MÁQUINAS ELECTRICAS GPO. 0A/0V BITACORA UT-2 TRANSFS. ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Bitácora de Aprendizaje Máquinas Eléctricas, Grupo _____Equipo____ Integrantes: ___________ ____________________ ___________ ______________ ______________ __________________ __________________ UT-2 Transformadores de potencia y de instrumentos. Competencia Específica a desarrollar: Comprender, analizar y aplicar los transformadores monofásicos y trifásicos; sus conexiones para esquemas de distribución y suministro de la energía eléctrica.
Actividades de Aprendizaje.
Nota: La Bitácora de Aprendizaje se entregará en electrónico y por equipo. Los ejercicios prácticos en un anexo, hechos a mano. 1. Analizar los principios de operación de los transformadores monofásicos. Transformadores ideales y transformadores prácticos (página 1/44). 1) Define acción transformadora. 2) Menciona la ventaja del uso de transformadores en la transmisión de energía eléctrica. 3) Menciona la diferencia entre la bobina primaria vs secundaria. 4) Define cuándo cuándo se tiene un un transformador reductor o transformador elevador. 5) Menciona en qué qué forma están conectadas entre si las bobinas primaria y secundaria del transformador. 6) ¿Qué es es la corriente de magnetización de un transformador? 7) Menciona qué es el factor de transformación. 8) Menciona cómo se comporta la potencia de entrada, respecto de la potencia de salida en un transformador. 9) ¿En qué unidades se mide la potencia de los transformadores? ______¿Por ______¿Por qué en esas unidades? 10) Estudiar y comprender los ejemplos prácticos del 15-1 al 15-8. 11) Realizar los ejercicios prácticos del 15-1 al 15-8. Entregarlos en un anexo a la bitácora. Transformadores con devanados múltiples (página 24/44 de ut-2). 12) Explica por qué los transformadores se suelen construir con dos devanados de primario idénticos y dos devanados de secundario idénticos. 13) Dibuja las conexiones de un transformador de distribución típico, para cuatro diferentes conexiones de voltaje en primario y secundario. Conexiones de Transformadores (página 26/44, de ut-2). 14) Explica por qué al poner transformadores en paralelo las relaciones de vueltas deben ser idénticas. (∝ 1 =
; ∝2 =
).
15) Menciona por qué se deben observar estrictamente las polaridades correctas al poner transformadores en paralelo.
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ITQ-MECATRÓNICA MÁQUINAS ELECTRICAS GPO. 0A/0V BITACORA UT-2 TRANSFS. ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------16) Menciona las características que son necesarias para interconectar transformadores en paralelo. 17) Menciona cuál es la ventaja de una conexión de secundarios de transformadores trifásicos en estrella (208 V/127 V). 18) Explica por qué se conecta por lo general a tierra el punto de una conexión de secundarios de transformadores en Y (estrella). 19) Mencione dos ventajas de una conexión de transformadores en ∆ − ∆ (delta-delta). 20) Menciona cuál es el principal tipo de uso de una conexión de transformadores en Y - ∆ (estrella-primario, delta-secundario). 21) Menciona por qué se elige ordinariamente una conexión en ∆ - Y, para una conexión elevadora de alto voltaje. 22) Mencione dos ventajas de la conexión trifásica en V – V o delta abierta 23) Mencione los cuatro tipos de bancos de transformadores trifásicos que no tienen desfasamiento y los dos que tienen desfasamiento de 30°. 24) Estudie y comprenda los ejercicios prácticos 18-1 y 18-2. 25) Realice los ejercicios prácticos del 18-1 al 18-8. Entregarlos en un anexo a la bitácora. 2. Identificar las polaridades y sus efectos en las conexiones de los transformadores, sus formas equivalentes de conexión y marcas de polaridad. Pruebas de polaridad y voltaje (página 25/44, ut-2). 1) Explica porque es importante considerar las polaridades de los transformadores, para sus conexiones operativa. 2) Explica cuándo tenemos polaridad aditiva. 3) Explica cuándo tenemos polaridad sustractiva 4) Explica cómo se prueba la polaridad de un transformador monofásico. 5) Menciona cuál es la polaridad que más se utiliza en la práctica. 6) Menciona para qué nos sirve conocer la polaridad de los transformadores monofásicos y trifásicos. 3. Analizar el funcionamiento de los transformadores trifásicos, sus ángulos de desfasamiento y diagramas vectoriales. Circuitos equivalentes de transformadores (páginas 12/44, ut-2). 1) ¿Qué quiere decir impedancia reflejada? 2) ¿Para qué nos sirve la impedancia reflejada? 3) Dibuja el circuito equivalente simplificado con corriente magnetizante considerada como despreciable. 4) Del circuito del punto 3, describe las ecuaciones matemáticas de los elementos del circuito. 5) Escribe la ecuación para determinar la 1 del circuito equivalente. 6) Define qué es, y cuándo se presenta la corriente magnetizante ( ) del transformador. 7) ¿Cómo se determina la magnitud de la ( ) del transformador? 8) Menciona porqué se desprecia la ( ) del transformador cuando no tiene carga en el secundario. 9) Menciona cómo se convierten las relaciones de impedancia, en relaciones equivalentes del devanado secundario del transformador. 10) Dibuja el diagrama fasorial, considerando la impedancia equivalente, para factor de potencia unitario. 11) Dibuja el diagrama fasorial, considerando la impedancia equivalente, para factor de potencia atrasado.
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ITQ-MECATRÓNICA MÁQUINAS ELECTRICAS GPO. 0A/0V BITACORA UT-2 TRANSFS. ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------12) Dibuja el diagrama fasorial, considerando la impedancia equivalente, para factor de potencia adelantado. 13) Escribe la ecuación para determinar la relación de voltaje para factor de potencia unitario. 14) Escribe la ecuación para determinar la relación de voltaje para factor de potencia atrasado. 15) Escribe la ecuación para determinar la relación de voltaje para factor de potencia adelantado. 16) Explica porqué el mismo transformador muestra diferente regulación de voltaje para distintos factores de potencia de la carga.
4. Determinar los parámetros del circuito equivalente mediante: Prueba a circuito abierto. Prueba a corto circuito. Regulación de voltaje en transformadores mediante la prueba de corto-circuito (página 16/44). 1) Explica, por qué una prueba de cortocircuito para transformadores no es destructiva para el transformador sometido a ella. 2) Explica, por qué revela la prueba de cortocircuito las pérdidas en el cobre de los devanados sin interferir con las pérdidas en el núcleo. 3) Dibuja el circuito para la prueba de corto circuito. 4) Dibuja el circuito para la prueba de circuito abierto. 5) Explica, por qué revela la prueba de circuito abierto las pérdidas en el núcleo sin interferir con las pérdidas en el cobre de los devanados. 6) 5. Analizar la operación de los transformadores con cargas inductivas, capacitivas y resistivas y sus efectos sobre el transformador. Eficiencia de transformadores (página 18/44 de ut-2). 1) Explica por qué se usan métodos indirectos para probar la eficiencia de los transformadores, en especial para los de gran tamaño. 2) Explica por qué la eficiencia de un transformador alcanza normalmente su valor máximo aproximadamente a la mitad de su carga. 3) Estudia y comprende los ejemplos prácticos del 16-1 al 16-6. 4) Realiza los ejercicios prácticos del 16-1 al 16-7. 6. Analizar la operación de los autotransformadores. Autotransformadores (página 26/44 de UT-2). 1) Explica qué es un autotransformador y en qué se distingue de un transformador normal de dos devanados. 2) Explica por qué la eficiencia de un autotransformador es por lo general más alta que la de un transformador estándar de relación de voltajes y kilovolt-amperes nominales similares. 3) Dibuja el circuito eléctrico de un auto-transformador reductor. 4) Dibuja el circuito eléctrico de un auto-transformador elevador. 5) Explica cómo se construye un autotransformador variable. 6) Explica por qué un autotransformador puede manejar una potencia mayor que los kilovolt-amperes nominales de su devanado. 7)
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7. Analizar la operación de los transformadores de instrumento (control, medición y protección). Transformadores de instrumentación (página 26/44, ut-2). 1) Define las características de los transformadores de instrumentación (TC´s y TP´s). 2) Menciona qué es un transformador de potencial (TP) y cómo se utiliza por lo general. 3) Menciona las características operativas de los TP´s (VA nominales y Voltajes primarios y secundarios de fabricación, exactitud para medición y para protección). Muéstralo en una tabla o cómo sea de mejor comprensión para ti. 4) Menciona las características operativas de los TC´s (VA nominales y Voltajes primarios y secundarios de fabricación, exactitud para medición y para protección). Muéstralo en una tabla o cómo sea de mejor comprensión para ti. 5) Menciona qué es un transformador de corriente (TC) y cómo se utiliza por lo general. 6) Estudia y comprende los ejemplos prácticos 17-1 y 17-2. 7) Realiza los ejercicios prácticos del 17-1 al 17-6. Entrégalos en un anexo a la bitácora. 8) Menciona las características operativas de un transformador de control (VA nominales y voltajes de transformación).
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