INFORME DE PRACTICA N° 10 METODOS DE MEDICION DE POTENCIA Y DEL FACTOR DE POTENCIA EN CIRCUITOS DE CORRIENTE ALTERNA TRIFASICOS I. •
•
II .
OBJETIVOS Analizar en forma experimental los métodos indirectos y directos para determinar el factor de potencia y las potencias en circuitos trifásicos resistivos - capacitivos. Comparar las potencias obtenidas con los diferentes métodos utilizados en esta práctica.
MARCO TE TEORICO
Medición indirec! de "! #$enci! % de" &!c$r de #$enci! 1. M'$d $d$ de (n )$"$ *!+, +,er$ -en e" c! c!) )$ de c!r!) e/(i"ir!d!)2 Se utiliza solo un vatímetro que mide la potencia de una fase el amperímetro indica la corriente de línea y el voltímetro la tensi!n entre líneas. "n el caso caso de tres tres cond conduc ucto torres sin sin neut neutrro el vatí vatíme metr tro o debe debe de conectarse con neutro arti#cial. $as indicaciones del vatímetro deben multiplicarse por % de forma que la potencia total activa es&
'. M'$ '$d$ de "$) "$) d$) d$) *!+, !+,e err$) -en -en e" c! c!)$ )$ de c! c!r r!) !) de)e/(i"ir!d!)(& este sistema se denomina también sistema Aron y permite las mediciones de potencia y factor de potencia en corriente alterna trifásica de tres conductores equilibrados o desequilibrados. "s muy import important ante e el conex conexion ionado ado de los circui circuitos tos voltim voltimétr étrico icos s de ambos ambos vatíme vatímetr tros) os) el princi principio pio de la bobina bobina *oltimé oltimétri trica ca debe debe estar estar cone conect ctad ado o a la mism misma a fase fase en la cual cual esta esta inte interrcala calad d la bobi bobina na amperimétrica y el #nal de la bobina *oltimétrica debe estar conectada
a la fase que no tiene nin+una bobina amperimétrica intercalada ,en la fase libre(. or eemplo se+/n el montae de la #+ura ' se tiene&
%. M'$d$ de "$) re) *!+,er$) -en e" c!)$ de c!r!) de)e/(i"ir!d!)2 se utiliza el montae representado en la #+ura %) cada vatímetro medirá la potencia de cada fase en forma independiente en este caso se obtiene el promedio del factor de potencia se+/n las expresiones&
III. • • • • • •
ELEMENTOS A UTILI3AR
0% e!stato de 22 34m 2.2 Amp. 01analizador de redes portátil 0% capacitancias de i+ual valor Conductores de conexi!n. 02 multímetros di+itales 0% *atímetros anal!+icos monofásicos
01 autotransformador trifásico variable.
•
IV.
PROCEDIMIENTO DE EJECUCION
Medición indirec! de" &!c$r de #$enci! en c$rriene !"ern! ri&4)ic! 1. ealizar la si+uiente conexi!n para encontrar el factor de potencia con car+as equilibradas ,rocedimiento de un solo vatímetro(. Con una tensi!n trifásica de ''0*. 5ener en cuenta las máximas corrientes permisibles en los elementos a utilizar.
V
A
5
c$)-6
P
R
C
78
1.%
6%
7%.6
%0
80
79.1
0.89
'6
0.2207 6 0.8''
7%.6
%0
%0
78.:
1.06
%9
7%.6
%0
60
0.6%:7 7
'. ealizar la si+uiente conexi!n para encontrar el factor de potencia con car+as equilibradas las mismas car+as del circuito anterior ,rocedimiento de los dos vatímetros(. Con una tensi!n trifásica de ''0*. 5ener en cuenta las máximas corrientes permisibles en los elementos a utilizar.
V1
V;
A1
'7. 6'.8 7 8'. 71.6 7 6 :8. 22.9 8
0.: 2 0.' 6 0.7
A;
51
0.6 2 0.' % 1.0 8
60 %% 6
5;
c$)-61
c$)-6;
%0 1.928''6 1.7'%0'2 %1 17 '6 1.922:87 '.%762%8 08 28 % 0.0898:' 0.0:7%6% '7 6'
c$)-6e P R C <# 1.8%61'2 90 %0 %0 8% '.106'07 69 %0 60 88 0.09868' 9 %0 80 9:
d( ealizar la conexi!n del rocedimiento de los tres vatímetros para encontrar el factor de potencia con car+as equilibradas las mismas car+as del circuito anterior. Con una tensi!n trifásica de ''0*. 5ener en cuenta las máximas corrientes permisibles en los elementos a utilizar. ;tilizar los mismos valores de impedancias del circuito anterior para poder comparar el cos ϕ.
V1
V;
V=
A1
A;
A=
5 1
5 ;
5 =
c$)-61
c$)-6;
c$)-6=
c$)-6e <#
7%. 1 72. 1 7%. 2
V.
7%. : 72 7%. :
7' 71. ' 71. 7
1.0 ' 0.' ' 0.6 6
1.0 6 0.' % 0.6 7
1.0 1 0.' ' 0.6 2
20
%9
%8
9
9
9
19
'0
'0
0.7'129 28% 0.678': 62' 0.617'0 %02
0.677%7 11% 0.62%28 9'7 0.669:0 :01
0.6:097 662 0.6:218 807 0.701'6 07
CUESTIONARIO
1. >En /(' c$n)i)e e" ,'$d$ de (n )$"$ *!+,er$ #!r! enc$nr!r e" &!c$r de #$enci! % "! #$enci! !ci*! $!" de (n circ(i$ ri&4)ic$? E<#"ic!r c$n de!""e. "ste método consiste en el uso de un solo vatímetro para 4allar la potencia trifásica de una conexi!n balanceada de impedancias resistencia-condensador. ara poder 4allar la potencia activa del circuito tenemos que conectar el vatímetro de tal manera que la bobina amperimétrica se conecte en cualquier línea y la bobina voltimétrica de la misma línea con la línea de neutro. ;na vez tomada la lectura del vatímetro la tenemos que multiplicar por % debido a que la medici!n que se realiza es de una línea es por eso que para saber la potencia total del circuito trifásico se multiplica la potencia de una línea por %. "ste método solo se puede realizar para un circuito balanceado es decir en un circuito que ten+a la misma impedancia en todas sus líneas.
;. >En /(' c$n)i)e e" ,'$d$ de d$) *!+,er$) #!r! enc$nr!r e" &!c$r de #$enci! % "! #$enci! !ci*! $!" de (n circ(i$ ri&4)ic$? E<#"ic!r c$n de!""e. $o que se diferencia de este método con el método de la medici!n de potencia por solo un vatímetro es de que en este circuito ya no se toma en cuenta la existencia de una línea neutra sino que a4ora se conecta al circuito dos vatímetros tomando una línea como la com/n. ara llevar a cabo este método tenemos que contar con dos vatímetros la conexi!n se realiza de la si+uiente manera& uno de los vatímetros se conecta a una línea unto con otra línea la cual se tomara como la com/n el si+uiente vatímetro se conecta a la línea restante y la bobina voltimétrica va 4acia la línea la cual 4emos tomado como la com/n una vez que tenemos las dos lecturas la sumamos y obtenemos la potencia total de todo el circuito.
0.6:':0 %9 0.679%1 7:1 0.66989 866
=. >En /(' c$n)i)e e" ,'$d$ de re) *!+,er$) #!r! enc$nr!r e" &!c$r de #$enci! % "! #$enci! !ci*! $!" de (n circ(i$ ri&4)ic$? E<#"ic!r c$n de!""e. "ste método a diferencia del anterior que es el de dos vatímetros es que a4ora se vuelve a tomar la línea neutra. "sta conexi!n se realiza conectando cada vatímetro a cada línea y las bobinas voltimétricos de los tres vatímetros deben ir conectadas a las líneas unto con la línea neutra es decir todos los vatímetros tienen que estar conectados a la línea neutra. or ultimo para poder 4allar la potencia total que absorbe la car+a se suman las lecturas de los tres vatímetros.
8. >C(4" de "$) ,'$d$) indirec$) #!r! "! ,edición de" &!c$r de #$enci! ri&4)ic$ % "! #$enci! !ci*! $!" e) e" ,4) e
9. Oener "! P$enci! Aci*!@ Re!ci*! % "! P$enci! A#!rene e<#eri,en!"e) #!r! c!d! (n! de "!) i,#ed!nci!) 3.
7. Oener e" &!c$r de #$enci!@ P$enci! Aci*!@ Re!ci*! % "! P$enci! A#!rene eóric$) #!r! c!d! (n! de "!) i,#ed!nci!) 3.
:. Pre)en!r en &$r,! !("!d! "! di*erenci! en #$rcen!e d!nd$ e" err$r !)$"($ re"!i*$ #$rcen(!" de c!d! (n$ de "$) ,'$d$) ()!d$) #!r! e" F!c$r de P$enci! % "!) #$enci!) P S de" circ(i$@ c$,#!r!r % c$,en!r "!) di&erenci!) e
. >En /(' c$n)i)e e" Pr$cedi,ien$ de" M'$d$ Direc$ c$n e" An!"i!d$r de rede) #!r! enc$nr!r e" &d# % "!) #$enci!) de (n circ(i$ ri&4)ic$? E<#"ic!r c$n de!""e.
. De "$) ,'$d$) (i"i!d$) #!r! deer,in!r P@ S@ % &d# c(4" e) e" ,4) e
10. >(' $r$) ,'$d$) de ,edición e
VI.
OBSERVACIONES Y CONCLUSIONES
VII. BILBIORAFIA
