LABORATORIO N° 5 “TRANSFORMADORES DE MEDIDA”
CARRERA
: TECNOLOGÍA MECÁNICA ELÉCTRICA
CICLO
: III
SECCIÓN
: “I”
DOCENTE
: CAPUÑAY MALAVER EVER ERISON
CURSO
: MEDIDAS ELÉCTRICAS
ALUMNO(S
: AGUILAR RODRÍGUE! EVER ARRIBASPLATA CARRASCO EDY RUBÉN CARRIÓN "ARAMILLO GERMAN CERNA RE#UENA SA$L
FEC%A DE RE ALI!ACIÓN: 13-06-2016 FEC%A DE ENTREGA
: 20/06/2016
&') *I
+NDICE
I,-./012234, O678-39/ 1.1.
Objetivos generales.
1.2.
Objetivos específicos.
& M;.2/ T8<.32/ 2.1.
Transformadores de tensiòn. 2.1.1. !nciònes de !n tran sformador. 2.1.2. "lasificaciòn. #. $ormas t%cnicas.
2.2.
Transformadores de intensidad. 2.2.1. "lasificaciòn de los transformadores de intensidad. &. 'eneralidades.
2.3.
(ent)jas de los transformadores de med*da.
= E>13?/ @ M; -8.3;8 P./280338,-/ #. "one+iones de transformadores de corriente. &. "one+iones de transformadores de tensiòn.
5 O68.9;23/,8 ) C/,213/,8 R82/8,0;23/,8 L3,/.;H; J C18,-3/,;.3/
INTRODUCCIKN:
,l desarrollo de este laboratorio estar enfocado al reconocimiento de lo !e son trasformadores f!ncionamiento de estos mismos. ,l fenmeno de 3,01223<, 882-./;,-32; en el !e se basa el f!ncionamiento del transformador f!e desc!bierto por icael arada en 1314 se basa f!ndamentalmente en !e c!al!ier variacin de fl!jo magn5tico !e atraviesa !n circ!ito cerrado genera !na corriente ind!cida4 en !e la corriente ind!cida slo permanece mientras se prod!ce el cambio de fl!jo magn5tico. ,l transformador es !n dispositivo !e permite modificar potencia el5ctrica de corriente alterna con !n determinado valor de tensin corriente en otra potencia de casi el mismo valor4 pero4 generalmente con distintos valores de tensin corriente. os transformadores de intensidad estn dise7ados para red!cir las intensidades a valores manejables proporcionales a las primarias srcinales. 8epara del circ!ito de alta tensin los instr!mentos de medida4 contadores4 rel5s4 etc. Transformadores de tensin4 en los c!ales la tensin sec!ndaria es4 en las condiciones normales de !so4 prcticamente proporcional a la tensin primaria desfasada con relacin a la misma !n ng!lo pr+imo a cero4 para !n sentido apropiado de las cone+iones. a finalidad de esta prctica de laboratorio es aprender a !tili9ar transformadoras de tensin e intensidad4 de tal manera !e podamos medir s!s valores de corriente voltaje de estos mismos !tili9ando 220v4 poder comparar s!s relaciones de transformacin en cada !no de ellos de ac!erdo a s! estr!ct!ra. $!estro trabajo estar estr!ct!rado de ac!erdo a !n formato de informe !e constatar los conceptos4 n!estros e!ipos materiales !e !samos para la prctica4 n!estros es!emas de cone+in4 los valores medidos4 finali9aremos con n!estras concl!siones observaciones.
OB"ETIVOS
O678-39/ 8 ,8.;8
"onectar transformadores de corriente para alimentar a bobinas amperim%tricas en sistemas trifsicos. "onectar transformadores de corriente para alimentar a bobinas voltim%tricas en sistemas trifsicos.
& •
• •
O678-39/ 8 ?82H32/
#prender a las formas de cone+in de los trasformadores de corriente voltaje para obtener los valores de las !e nos arrojan os instr!mentos. #nali9ar los circ!itos establecidos en la prctica reali9ar s! cone+in respectiva. 8aber !tili9ar los instr!mentos de medicin para obtener valore eficientes de las mediciones.
& MARCO TEKRICO
&
T.;,H/.;0/.8 0 8 -8 ,3/,: Transformador en el c!al la tensin sec!ndaria es proporcional a la tensin primaria4 difiere en fase por !n ng!lo !e es apro+imadamente cero para !na cone+in apropiada.
& L; H1,23<,8 08 1, -.;,H/.;0/.: •
•
•
#daptar las tensiones elevadas a valores compatibles con los !e trabajan los instr!mentos de medida los rel5s de proteccin. :roporcionar aislacin a los instr!mentos de medida rel5s de proteccin con respecto a la alta tensin del circ!ito de potencia. :ermitir el !so normali9ado para las corrientes tensiones nominales de los instr!mentos de medida rel5s de proteccin.
&& C;3H32;23<, 08 / -.;, H/.;0/.8 08 -8,34, : os transformadores de tensin p!eden ser; •
T.;,H/.;0/.8 08 -8,3<, 3,012-39/: 'eneralmente se !tili9an en tensiones entre 600( <0=(.
•
T.;,H/.;0/.8 08 -8,3<, 2;?;23-39/: 8e !tili9an para tensiones s!periores a 1>0=( :ara tensiones entre <0=( 1>0=( p!eden !tili9arse tanto ind!ctivos como capacitivos. ,n los sistemas en !e se !tili9a com!nicacin por carrier se deben !tili9ar transformadores de tensin capacitivos.
A NORMAS TÉCNICAS
$ormas t5cnicas as especificaciones de los transformadores de tensin deben seg!ir reglas !e estn determinadas en normas t5cnicas4 entre las !e se enc!entran; ?," 616@-1; Transformadores de medida. :arte 1; Ae!erimientos generales ?," 616@-3; Transformadores de medida :arte 3; Ae!erimientos adicionales para transformadores de tensin ind!ctivos ?," 616@->; Transformadores de medida. :arte >; Ae!erimientos adicionales para transformadores de tensin capacitivos ?," 600BB-2; Transformadores de medida :arte 2; Transformadores de tensin ind!ctivos ?," 600BB->; Transformadores de medida. :arte >; Transformadores de tensin capacitivos ?,,, "><.13; 8tandard Ae!irements for ?nstr!ments Transformers.
&&
T.;,H/.;0/.8 08 2/ ..38,-8 Transformador de medida en el c!al la corriente sec!ndaria es4 dentro de las condiciones normales de !tili9acin4 prcticamente proporcional a la corriente primaria desfasada con respecto a ella !n ng!lo cercano a cero4 para !n sentido apropiado de las cone+iones. CO&8; 8e considera !e la corriente primaria es sin!soidalD.
&& C;3H32;234, 08 / -.;,H/ .;0/.8 08 3,-8, 30;0:
T.;,H/.;0/. 08 2/..38,-8 ?;.; 8030; ; transformador de corriente destinado a alimentar los instr!mentos de medida4 contadores de energía otros instr!mentos. T.;,H/.;0/. 08 2/..38,-8 ?;.; ?./-8223<,: transformador de corriente destinado a alimentar los rel5s de proteccin e!ipamiento de control. C/..38,-8 ,/3,; ?.3;.3;: (alor de la corriente primaria !e fig!ra en la designacin
del transformador a partir de la c!al son determinadas s!s condiciones de f!ncionamiento. V;/.8 ,/.;8: 10#4 1>#4 20#4 2>#4 30#4 B0#4 >0#4 60#4 <># s!s mEltiplos o s!bmEltiplos decimales.
C/..38,-8 ,/3,; 821,0;.3;: (alor de la corriente sec!ndaria !e fi- g!ra en la designacin del transformador a partir de la c!al son determinadas s!s condiciones de f!ncionamiento. (alores normales; 1# >#.
B GENERALIDADES
os transformadores de corriente constan de !n bobinado primario !no sec!ndario arrollados sobre !n nEcleo magn5tico. ,ste nEcleo p!ede ser cerrado o tener !n pe!e7o entreierro.
,l arrollamiento primario se conecta en serie con el circ!ito de potencia el arrollamiento sec!ndario se conecta a los instr!mentos de medida rel5s de proteccin. ,l arrollamiento primario p!ede estar constit!ido por !na sola espira4 o por mEltiples espiras4 las c!ales a s! ve9 se p!eden dividir en partes ig!ales conectarse en serie o paralelo para cambiar la relacin de transformacin. ,l arrollamiento sec!ndario4 !e siempre consta de !n gran nEmero de espiras4 p!ede tener derivaciones para conseg!ir diferentes relaciones de transformacin.
&=
VENTA"AS DE LOS TRANSFORMADORES DE MEDIDA:
os Transformadores de medicin proporcionan !n aislamiento diel5ctrico entre los circ!itos de alta tensin los instr!mentos de medicin4 así como los reveladores.
Aed!cen las tensiones corrientes a valores normali9ados cmodos de manejar4 de tal manera !e los instr!mentos de medicin como amperímetros voltímetros p!eden fabricarse econmicamente en rangos com!nes de > a 1>0 voltios.
acilitan la medicin e+acta entre potencia energía el5ctrica conservando la proporcionalidad el ng!lo de fase entre los vectores de corriente voltaje.
os transformadores de medicin son constr!idos con aislamientos adec!ados para trabajar con temperat!ra de >>F" Transformadores de intensidad.
8e !tili9an para tomar m!estras de corriente de la línea red!cirla a !n nivel seg!ro medible4 para las gamas normali9adas de instr!mentos4 aparatos de medida4 ! otros
dispositivos de medida control. os valores nominales de los transformadores de corriente se definen como relaciones de corriente primaria a corriente sec!ndaria. Gnas relaciones típicas de !n transformador de corriente podrían ser 600 / >4 00 / >4 1000 / >.
os valores nominales de los transformadores de corriente son de > # 1 #.
,l primario de estos transformadores se conecta en serie con la carga4 la carga de este transformador est constit!ida solamente por la impedancia del circ!ito !e se conecta a 5l.
= E#UIPOS Y MATERIALES ,HG?:O8 I #T,A?#,8. C;,-30;
D82.3?23<,
M;.2;
M/08/
O68.9;23<
01
!ente de tensin reg!lable.
#&(OT
21-2<
operativa
0B
!ltímetros
digitales.
eterman
3B+r
Tr!erms
03
Transformadores de corriente
#&(OT
3<<0-6>
operativa
03
Transformadores de tensin
#&(OT
3<<2-2<
operativa
01
"omp!tadora
,$O(O
"orie <
operativa
16
"ables
01
:in9a amperimetrica
01
!ente datos
de
de
,n b!en esatdo
cone+in.
ad!isicin
de
#mprobe
10B03<
operativa
ab-volt
@063-02
Operativa
PROCEDIMIENTO: ; antes de empe9ar con el laboratorio correspondiente4 el ingeniero encargado nos dio las indicaciones correspondientes como se debía de ejec!tar el trabajo4 conj!ntamente con alg!nos compa7eros !e nos brindaron alg!nas carlas de seg!ridad.
6 nos repartieron todas las erramientas e!ipos !e vamos a !tili9ar por s!p!esto estas deben de estar en m! b!en estado para poder lograr acer !n trabajo eficiente.
2 ,l ingeniero encargado nos e+plic !no de los es!emas4 de cmo deberían ser conectados paso a paso para poder entenderlo poder acerlo los dems restantes nosotros mismos4 para así lograr ac!m!lar ms conocimiento poder entenderlo a la perfeccin.
0 seg!idamente comen9amos a conectar los circ!itos de transformadores de corriente por s!p!esto anotar todos los valores obtenidos de cada es!ema o circ!ito.
8 # contin!acin4 le presentamos las cone+iones !e se reali9aron.
A CONEIÓN DE TRANSFORMADORES DE CORRIENTE: ,8HG,# 01
,8HG,# :?"TOA?"O J, "OAA?,$T,.
,8HG,# 02
,8HG,# :?"TOA?"O "OAA?,$T,.
,8HG,# :?"TOA?"O "OAA?,$T,.
,8HG,# 03
D;-/ /6-8,30/ 08 / -.8 23.213-/ 2/,82-;0/ -.;,H/.;0/.8 08 3,-8,30;0 R8;23<, 08 -.;,H/.;23< , 1.@
E>18 ; 01
[email protected]
02
1.@
[email protected]<1
03
IR (A
IS (A
10>.
.2m # 10>.
IT (A
100m# @@.2m #
100m #
A1
A2
A3
(A
(A
(A
210m # 206m # 20@m #
OBSERVACI S ,l softKare permiti ob valores eficientes.
20m# 20.3m #
20<.1m #
As =n Ap
210 mA 105 . 7 mA 209 mA 105 . 7 mA
=1 . 98
=1 . 98
& 5.
208 . 3 mA 99 . 2 mA
206 mA 105 . 2 mA
= 2 . 09
=1 . 96
6.
207 . 1 mA 100 mA
3.
208 mA 100 mA
=2 . 08
= 2 . 071
H Gna ve9 terminado de acer respectivos circ!itos de trasformadores de corriente4 seg!imos reali9ando los es!emas de transformadores de tensin.
B CONEION TRANSFORMADORES DE TENSIÓN: Aeali9amos las cone+iones de los circ!itos mostrados en los es!emas B4 > 64 anotamos los respectivos valores registrados en la tabla 2.
REPRESENTACION DE LOS ES#UEMAS DE CONEIÓN: ES#UEMANUMERO
,8HG,# $G,AO >
ES#UEMANUERO')
ES#UEMAPICTORICONUMERODETENSION
ES#UEMA PICTORICO NUMERO 5 DE T ENSION
ES#UEMAPICTORICONUMERO')DETENSION
T;6;& DATOS OBTENIDOS DE LOS TRES CIRCUITOS CONECTADOS DE TENSION
URS
RELACIÓN DE TRANSFOR MACIÓN 3-0-0
[email protected] (
B
3-3-0
>
3-3-3
6 Vp VS 1.
5.
UST
UTR
-
-
V
V&
V=
-
-
ES#UE MA
=
[email protected](
120.2 (
11.@ (
120 (
11@.< (
36.<( 3<.<
3.1(
3<.6(
3(
OBSERVACIONE S ,l softKare no permiti obtener
3<. (
n
119 V 36.7 V
120 V 38
=
=3
119.1 V
&
3
6.
119.7 V 37.8 V
37.7
=3
3.
120.2V 38.1 V
=3
118.9 V 37.6 V
=
3
3
=
terminamos de conectar todos los circ!itos anotamos todos los datos obtenidos sacamos n!estras propias concl!siones !n anlisis previo acerca de la prctica reali9ada.
Ordenamos debidamente toda n!estra rea de trabajo4 devolvemos los e!ipos !tili9ados como el voltímetro la pin9a amperimetrica a s!s respectivos l!gares.
5 OBSERVACIONES: •
•
•
a interfa9 !tili9ada en este laboratorio no proporciono los res!ltados pertinentes !e se deseaba obtener. altaron cables al momento de reali9ar la instalacin del circ!ito. :ara medir los valores de transformadores de tensin no se reali9 las cone+iones con interfa94 por no proporcionaba valores eficientes. •
•
Observamos !e la corriente o voltaje !e circ!la en el transformador el5ctrico4 no p!ede ser maor a la !e sale de 5l. Tratar de tomar las medidas en los circ!itos lo ms rpido posible para terminar todos los circ!itos poder obtener res!ltados de todas las prcticas de laboratorio. logramos reali9ar todos los circ!itos tanto los 3 transformadores de corriente como tambi5n los 3 transformadores de tensin4 satisfactoriamente4 con s!s respectivos es!emas en el tiempo previsto.
) CONCLUSIONES: •
a relacin de transformacin de corriente si se apro+ima al valor de ac!erdo al nEmero de v!eltas !e es 0.2.
Is a relacin de transformacin de corriente es I =n p Vp a relacin de transformacin del voltaje o tensin es V s = n •
•
•
o
o
o
"on los transformadores se an podido resolver !na gran cantidad de problemas el5ctricos4 en los c!ales4 si no f!era por estos4 sería imposible resolver. ,n el transformador de tensin4 el voltaje primario est definido por la caída de tensin en el circ!ito a medir la corriente en el sec!ndario es f!ncin de la impedancia de los instr!mentos conectados a 5l Cvoltímetro ( en este caso4 o el valor del paralelo de impedanciasD. ,n el transformador de corriente4 la corriente primaria es fijada por la corriente !e circ!la en el circ!ito a medir4 mientras !e la impedancia de los instr!mentos conectados en el sec!ndario Camperímetro # en este caso4 o el valor de la serie de impedanciasD define la tensin en bornes del sec!ndario por lo tanto en los bornes del primario. 'racias a los transformadores la distrib!cin de energía el5ctrica se a podido !sar distrib!ir a las diferentes ci!dades del m!ndo4 desde las plantas genera doras de electricidad4 independientemente de la generadora. tambi5n podemos concl!ir4 !e la ra9n de transformacin del voltaje entre el bobinado primario el seg!ndario siempre va a depender del nEmero de v!eltas !e tenga cada !no. a relacin de transformacin es importante a !e se sabe en c!anto se va a red!cir o elevar la tensin aplicada en el primario4 así evitamos !emar o alterar el f!ncionamiento de !na carga !e se vaa a conectar al transformador4 la polaridad nos permite saber cmo reali9ar la cone+in entre transformadores la carga.
RECOMENDACIONES: • •
•
Aecomendamos siempre !tili9ar los ,::s. Lacer las cone+iones con el ms precavido c!idado para !e no aa ningEn accidente. "ons!ltar con el docente encargado alg!na d!da sobre la prctica para así no acer algo !e p!eda generar malograciones de los e!ipos de trabajo medicin.
•
"!ando se reali9a !n es!ema debe ser esa revisado por el docente encargado así verificar si estan!evo correcto de formapreviamente nos evitaremos !e los e!ipos s!fran da7os tambi5n evitaremos s!frir accidentes !e p!edan afectar n!estra integridad física. antes de comen9ar a medir a medir a sea con el voltímetro o pin9a amperim%tricaM nos debemos de percatar !e estos est5n f!ncionando a la
perfeccin bien calibrados así nos evitaremos tomar datos incorrectos lograr sacar b!enos res!ltados. •
se recomienda !e el rea de trabajo se debe de encontrar debidamente ordenada para reali9ar !n trabajo m!co ms rpido así nos
LINOGRAFIA: •
• •
•
ttps;//eva.fing.ed!.!/pl!ginfile.pp/<16B/modNreso!rce/content/>/&N??? 20:NtrafoNtension.pdf ttps;//es.Ki=ipedia.org/Ki=i/Transformador
ttps;//eva.fing.ed!.!/pl!ginfile.pp/<161/modNreso!rce/content/2/iprosep 20201>/&??20T"/&N??NNtrafoNcorriente.pdf ttps;//eva.fing.ed!.!/pl!ginfile.pp/<16B/modNreso!rce/content/>/&N??? 20:NtrafoNtension.pdf
J CUESTIONARIO: QD8 >1 08?8,08 8 8../. 08 ; .8;23<, 08 -.;,H/.;23<, 8, / -.;,H/.;0/.8 08 8030; ,l error de transformacin de los transformadores de medida4 aparecen por!e el transformador de tensin no es capa9 de reprod!cir de !na manera e+acta la tensin del primario en el sec!ndario4 debido a las caídas de tensin en las resistencias de los arrollamientos las reactancias de f!ga.
& QD8 >1 08?8,08 8 8../. ;,1;. (8,-.8 ?.3;.3/ @ 821,0;.3/ 08 / -.;,H/.;0/.8 08 8030;
,l error ang!lar entre el primario sec!ndario se prod!ce4 por el vacío !e a entre los dos transformadores por!e los vectores se adelantan Cp!ede ser el primario o el sec!ndarioD.
= Q#1 03H8.8,23; ;@ 8,-.8 / 9;/.8 8030/ 08 2/..38,-8 @ -8,3<, 1-33;,0/ 0/ @ -.8 -.;,H/.;0/.8 08 8030; la diferencia !e e+iste es !e; Gtili9ando dos transformadores slo se p!eden medir las tensiones de línea4 por lo !e no se p!eden conectar m!cas protecciones. I esta cone+in se !sa en baja tensin. ,n cambio4 !tili9ando tres transformadores nos permite medir la tensin entre ne!tro tierra.
QE, >1 2; / .82/ 8,0;.; 8 1/ 08 0/ -.;, H/.;0/.8 08 803 0; 8, 98 08 -.8 #l !sar dos transformadores de medida ,s ms econmico4 p!esto !e nos aorramos !n transformador en !na de las fases. se recomendaría !tili9ar c!ando se va a transformar la tensin para !na residencial o casa m!ltifamiliar.
