IF b3

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA

FACULTAD DE INGENERIA ELECTRICA Y ELECTRONICA CURSO: LABORATORIO DE MEDIDAS ELECTRICAS I EE 391 M INFORME FINAL LABORATORIO N°3 ENSAYOS EN EL TRANSFORMADOR DE MEDIDA TRIFASICO PROFESOR: ING. MOISÉS VENTOSILLA ZEVALLOS

GRUPO B ALARCON ESPINOZA, Melissa Evelyn

20141375E

ALARCÓN LOZANO, Edward

20135502I

DELGADO ESTELA, Reinerio

20130286F

VEGA PINEDO, Jorge Armando

20141223K

VENTURA LIMO, Bryan

20141263B

17 abril 2018

L-3: INFORME FINAL – ENSAYOS EN EL TRANSFORMADOR DE MEDIDA TRIFASICO

ÍNDICE 1.

CUESTIONARIO 1.1

Explicar porque las razones de porque se aplica las tensiones diferenciadas al ensayo (1). 1.2 Explicar los valores medidos en los ensayos de resistencia al ensayo 2. 1.3 Explicar porque las razones del ensayo #3 no son distintas entre extremos u – w 1.4 Cuál es la diferencia de la carga al aplicar distintas potencias. 2. APLICACIONES 3.

CONCLUSIONES

4.

FOTOS DEL LABORATORIO

5.

ANEXO

6.

HOJA DE DATOS

CURSO: LABORATORIO DE MEDIDAS ELÉCTRICAS I


INFORME FINAL: ENSAYOS EN EL TRANSFORMADOR DE MEDIDA TRIFASICO 1. CUESTIONARIO 1.1

Explicar porque las razones de porque se aplica las tensiones diferenciadas al ensayo (1). La razón del por qué se aplica tensiones diferenciadas en las diferentes de mediciones de pruebas de aislamiento que se hacen es de acuerdo con la Norma Técnica Peruana (NTP). La norma 43-2000 del IEEE recomienda un procedimiento para la medición de la resistencia de aislamiento de los devanados de la armadura y del campo en máquinas rotativas especificadas a 1 hp, 750 W o potencia mayor y se aplica a máquinas sincrónicas, máquinas de inducción, máquinas de CC y condensadores sincrónicos. No se aplica a máquinas de potencia fraccionaria. También recomienda el voltaje para las pruebas de aislamiento (basada en los rangos del devanado) y los valores mínimos aceptables de la resistencia de aislamiento para los devanados de las máquinas rotativas de CA y CC.

Medida de resistencias de aislamiento de las bobinas del transformador AT – BTAVDC : 5 kV AT/ BTMASA BT – MASA (VDC: 5kV) (VDC : 1Kv) U – V : 20100 MΩ Transformador – U : 18750 MΩ W : 1285 MΩ Potencia Transformador r : 838 MΩ K – L : 22500 MΩ Intensidad



1.2

Explicar los valores medidos en los ensayos de resistencia al ensayo 2. La medida de resistencias en los bobinados de los transformadores utilizados es de suma importancia ya que podemos: calcular las pérdidas del conductor, la temperatura del bobinado al terminar un ciclo y tomar como base para analizar un posible daño en el campo. Debido a que los transformadores están sujetos a vibraciones que ocasionan fallos, al medir la resistencia de los bobinados garantizamos que las conexiones sean correctas y la medición indica que no hay un gran desajuste. La toma de regulación incorporada (presente en muchos transformadores) facilitan el incremento o reducción de la relación. Estos cambios de relación que suponen un movimiento mecánico de un contacto de una posición a otra también se comprobarán durante el ensayo mencionado. Las mediciones se hacen fase a fase comparando si las lecturas tienen similitud, ya sea la configuración en estrella o triángulo. El objetivo de este ensayo es de evaluar diferencias brutas entre los bobinados y aperturas en las conexiones. Precauciones: Debemos tomar precauciones antes de desconectar los cables de prueba del transformador de medida, a causa de la gran cantidad de energía que puede ser almacenada en un campo magnético. Jamás desconecte los cables durante el proceso de prueba y siempre deje suficiente tiempo para la descarga completa del transformador antes de empezar las pruebas. Los transformadores grandes pueden requerir varios minutos para la descarga. Hoy en día existen medidores de resistencia de bobinados con indicadores que avisan en el momento que se puede retirar los cables para una mayor seguridad. De los datos medidos: Medida de resistencia eléctrica de las bobinas del transformador Transformadores U – V = 1737Ω V – W = 1727 Ω W – U =3464 Ω u – v = 0.680 Ω v – w = 0.654 Ω w – u = 1.264 Ω de tensión 10 / 0.10 kV Transformadores K – L = 0.053 Ω K – L = 0.070 Ω de corriente (20/50A) r – s = 0.318 Ω (20/50A) t – s = 0.276 Ω (40/50A) r – s = 0.572 Ω (40/50A) t – s = 0.555 Ω 20-40-80/50A (80/50A) r – s = 1.273 Ω (80/50A) t – s = 1.053 Ω Observamos que en el transformador de tensión tiene posee una gran resistencia en la parte de alta tensión en comparación con las de baja tensión. En el transformador de corriente posee bajas resistencias de bobinado, estas aumentan ligeramente cuando crece la relación de transformación.



1.3

Explicar porque las razones del ensayo #3 no son distintas entre extremos u – w. Medición de la relación de transformación directo es donde se hallan la relación de potencia poniendo una línea de transmisión en el aislador de alta y así circula corriente por el bobinado de aislador de alta donde cambia la tensión de la línea de transmisión, y la relación de fase potencia se midió con el TRANSFORMER RATOMETER MODEL 8500, Tomando en cuenta la relación de tensión como de (alta y de baja) y corriente. Este ensayo está destinado a determinar la relación de tensiones nominales entre primario y secundario El ensayo se realiza conectando una fuente de tensión trifásica a uno de los lados dejando en vacío el otro y simplemente midiendo la tensión de ambos lados. El valor de la tensión de ensayo deberá ser igual o menor que el valor nominal. Conocida la relación de transformación y el grupo de conexión se puede luego determinar la relación de vueltas de los bobinados. La relación de transformación no cambiará será siempre N1/N2. Pero como las conexiones cambian las relaciones entre línea y en un transformador trifásico podemos tener diferentes relaciones de transformación (de línea) depende del conexionado.

Relación 10 /0.1 kV

1.4

Relación de transformación de tensión directa Teórico UW / uw VW / vw VU / vu Error % 100 99.776 99.764 99.940 0.18

Resultado CUMPLE

Cuál es la diferencia de la carga al aplicar distintas potencias. Del ensayo N°4 podemos verificar que para distintas potencias no cumple las diferencias máximas en la carga: Carga (Isx %) 5 20 100 120

Límite máximo (%) 0.75 0.35 0.2 0.2

Valores obtenidos (%) 0.085 0.038 0.006 0.010

RESULTADO No cumple No cumple Cumple Cumple

Podemos concluir que el transformador presenta ciertas observaciones en el nivel de precisión no cumple para el nivel de Carga Nominal al 5% y 20% por lo que sugiere revisar el trasformador, así como también sus terminales.



2. APLICACIONES 2.1

Los transformadores de medida son necesarios para hacer comprensibles para medidores electrónicos las magnitudes físicas. Los transformadores de medida son aquellas partes de una cadena de medición que transforman una magnitud física en una señal eléctrica. Normalmente, estas magnitudes, como por ejemplo, presión, aire, temperatura, presión sonora o luz, se convierten mediante los transformadores de medida en una señal normalizada analógica (p.e. 0…10 V).

2.2

Las ventajas de la transformación son por un lado la flexibilidad, ya que muchos medidores soportan la transformación de señales normalizadas. Cuando se usan transformadores de medida, la unidad de evaluación debe recibir sólo el rango de medición, pues a partir de ahí, se calculan desde las señales eléctricas las magnitudes eléctricas. Es posible además de enviar las magnitudes de medición a través de largas distancias sin casi ninguna pérdida si se realiza en determinadas señales normalizadas. Algunos transformadores de medida ofrecen adicionalmente una separación galvánica entre la señal de entrada y de salida.

2.3

Los transformadores de corriente se utilizan para tomar muestras de corriente de la línea y reducirla a un nivel seguro y medible, para las gamas normalizadas de instrumentos, aparatos de medida, u otros dispositivos de medida y control. Los valores nominales de los transformadores de corriente se definen como relaciones de corriente primaria a corriente secundaria. Unas relaciones típicas de un transformador de corriente podrían ser 600 / 5, 800 / 5, 1000 / 5. Los valores nominales de los transformadores de corriente son de 5 A y 1 A. El primario de estos transformadores se conecta en serie con la carga, y la carga de este transformador está constituida solamente por la impedancia del circuito que se conecta a él.

2.4

Los transformadores de corriente se utilizan para tomar muestras de corriente de la línea y reducirla a un nivel seguro y medible, para las gamas normalizadas de instrumentos, aparatos de medida, u otros dispositivos de medida y control. Los valores nominales de los transformadores de corriente se definen como relaciones de corriente primaria a corriente secundaria. Unas relaciones típicas de un transformador de corriente podrían ser 600 / 5, 800 / 5, 1000 / 5. Los valores nominales de los transformadores de corriente son de 5 A y 1 A. El primario de estos transformadores se conecta en serie con la carga, y la carga de este transformador está constituida solamente por la impedancia del circuito que se conecta a él.



3. CONCLUSIONES 3.1

El trafomix es un instrumento de medida que transforma tensiones y corrientes de gran magnitud a valores de tensión de baja tensión que pueden ser medidos en el tablero de medida con el fin de poder monitorear que no ocurra fallas en el sistema.

3.2

El trafomix se encuentra en conexión delta abierto por lo que no se registran valores en las fases r – t en el ensayo N°2.

3.3

Los cables deber estar en una buena conexión para registrar valores reales y correctos.

3.4

Comprobamos que los valores en la prueba de resistencia de bobinados los valores son similares lo que nos indica que las conexiones del transformador eran correctas y se pudo trabajar correctamente.

3.5

Al realizar las pruebas los instrumentos nos indicaban una ligera corriente de fuga del orden de los µA y nA para la prueba N°1 (resistencia de aislamiento) y del orden de los mA para la prueba N°3 (relación de transformación).

3.6

Observamos también en la prueba N°3 que se cumple la relación de transformación dada en la placa, con un ligero error de 0.18%.

4. FOTOS DEL LABORATORIO 4.1

Prueba N°1: Medida de la resistencia de aislamiento de las bobinas del transformador

Utilizando el Megger. MIT 1025

Fig.1 Transformador - Potencia: AT – BT (VCD= 5kV) U-V = 20.1 GΩ

Fig.2 Transformador - Potencia: AT – BT MASA

Fig.3 Transformador - Intensidad: AT – BT (VCD= 5kV) K - L = 22.5 GΩ

Fig.4 Transformador - Intensidad: BT MASA


(VCD= 5kV) U = 18.75 GΩ

(VCD= 1kV) r = 838 MΩ


4.2

Prueba N°2: Medición de resistencia eléctrica de las bobinas del transformador

Fig.5 Galvanómetro YEW: Utilizado para medir las resistencias de los bobinados

4.3

Prueba N°3: Medición de la relación de transformación directo

Fig.6 DTR: Medidor de relación de transformación


Fig.7 Modelo del DTR: Modelo 8500 AEMC


4.4

Prueba N°4: Verificación de la clase de precisión del transformador de corriente

Fig.8 Equipo ZERA MT - 3000: Clase de precisión 4.5

Adicionales

Fig.9 Fases del Transformador: W – V - U


Fig.10 Medida entre AT / BT: L – K


Fig.11 Medida en BT en diferentes fases

Fig.12 Higrómetro AEMC: En las pruebas realizadas, la temperatura del ambiente era de 79°F


Fig.13 Trabajo en equipo: Compañeros del laboratorio identificando los datos de la placa del transformador.


5. ANEXO 5.1

Normas Técnicas a utilizar como referencia

5.1.1

Norma Técnica Internacional IEC- 60044 – 1 Transformadores de Tensión.

5.1.2

Norma Técnica Internacional IEC- 60044 – 2 Transformadores de Corriente.

5.2

Características Técnicas del TRAFOMIX

5.3

Placa del transformador



6. HOJA DE DATOS


IF b3

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