laboratorio circuitos trifasicos

ELT-2510 ‘CIRCUITOS ELÉCTRICOS II’

GESTIÓN 2010

DOCENTE: ING. OSCAR W. ANAVE LEÓN

LABORATORIO NO. 2 APLICACIÓN DE DIAGRAMAS FASORIALES FASORIALES TRIFÁSICOS TRIFÁSICOS A LA CONEXIÓN DE TRANSFORMADORES TRIFÁSICOS

2.1. OBJETIVO DEL LABORATORIO. LABORATORIO. 2.1. 2.1.1. 1. OBJE OBJETI TIV VO GENE GENERA RAL. L. Aplicar caracteríscas caracteríscas de los Diagramas Fasoriales Trifásicos, Trifásicos, a la demostración del Índice Horario y Relación de Transformación de Transformadores Trifásicos. 2.1. 2.1.2. 2.

OBJE OBJETI TIV VOS ESPE ESPECÍ CÍFI FICO COS. S.

Para Para alcanar alcanar los o!"e#os o!"e#os generales generales de!emos de!emos mane"ar mane"ar adec$adamen adec$adamente te los sig$ient sig$ientes es parámetr parámetros os el%ctrico el%ctricoss in#ol$crados en la prácca de la!oratorio&          

Polaridad de arrollamient a rrollamiento. o. Determinación prácca de la polaridad de arrollamiento primario y sec$ndario de $n transformador transformador.. 'one(ión )erie adi#o y s$strac#o de !o!inas o arrollamientos. Relación de Transformación e Índice Horario de la cone(ión de Transformadores Trifásicos. 'one(ión de transformadores, transformadores, *strella, Triáng$lo Triáng$lo y +ig  +ag. )$ma de fasores fasores ig$ales en amplit$d y desfasados -/0. Resta de fasores fasores ig$ales en amplit$d y desfasados -/0. )ec$encia de giro de fasores, posi#a y nega#a. Diagramas fasoriales de Tensión Tensión de Fase y de 1ínea de las cone(iones2 *strella, *strella, Triáng$lo y +ig 3 +ag. 4arcación del p$nto en arrollamientos de transformadores. transformadores.

2.2. PUNTUALIZACIONES TEÓRICAS. 2.2. 2.2.1. 1.

CONE CONEXI XIÓN ÓN ZIG ZIG – ZAG. ZAG.

*sta cone(ión es !astante $sada en Transformadores de Distri!$ción para cargas f$etemente dese5$ili!radas, especialmente de ind$stria e$ropea, e$ropea, por e"emplo del 6r$po Hi!erdrola, Hi!erdrola, 5$e es d$e7o d$e7o act$al de *1F*8 ).A. de 8r$ro, ello 5$iere decir 5$e los transformadores transformadores de *1F*8 ).A. enen con9g$ración :n, :n, originalmente, pero 5$e no se $sa de esa forma sino, pre#iamente transformado transformado en Delta;Delta. :a se
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De la 9g$ra, podemos concl$ir alg$nos parámetros importantes&  *l arrollamiento principal se di#iden en dos medias !o!inas, conectándose en cone(ión serie dos medias !o!inas de dos fases consec$#as.  1a cone(ión serie de dos medias !o!inas se la realian con polaridad op$esta ó polaridad s$strac#a.  )e conectan en serie s$strac#a = $nión de principios > las dos medias !o!inas con el o!"e#o de o!tener $na dif difer erenc encia ia de fasor fasores es desfas desfasado adoss -/?, -/?, c$yo c$yo res$lt res$ltado ado es

de la magni magnit$d t$d de los los fasor fasores es

in#ol$crados. *l sig$iente diagrama fasorial nos m$estra la composición fasorial de esta cone(ión& )i tomamos como referencia el sig$iente diagrama fasorial de tensiones& *n !ase a ese diagrama fasorial, sec$encia posi#a, di!$"aremos los e5$i#alentes de la cone(ión +ig  +ag.&

Del diagrama fasorial de la cone(ión +ig  +ag, podemos concl$ir&  



1os fasores fasores A-3A-@ 2 -3-@ y '-3'-@,se '-3'-@,se di!$"an en forma forma paralela y sendo in#erso, in#erso, poseen polaridad polaridad s$strac#a, s$strac#a, a las fases A 2  y ', del diagrama fasorial referencial de sec$encia posi#a, respec#amente. respec#amente. 1os fasores A3A@ 2 3@ y '3'@, se se di!$"an en forma paralela y sendo directo, directo, poseen polaridad adi#a, a las fases A 2  y ', del diagrama fasorial referencial de sec$encia posi#a, respec#amente. A la #e, se de!en conectar en serie con la otra fase, sec$encialmente, así, la fase A3A@, en serie con '@3'2 la fase 3@, en serie con A@3A y 9nalmente, la fase '3'@, en serie con @3. 1a diferencia diferencia de dos fasores, fasores, desfasados -/? entre entre sí es ig$al ig$al a *n !ase !ase a ese ese crit criter erio io,,

, es deci decirr, faso fasorres =

#eces el fasor fasor o fasores in#ol$crados. >=

>B

, par para la fase fase CA@,

procediendo de la misma forma para las dos restantes fases. 1os diagramas fasoriales trifásicos son !astante aplica!les a la e#al$ación del Índice Horario de los transformadores trifásicos y la Relación de Transformación Transformación de %stos, ello no 5$iere decir 5$e de!e conocerse el est$dio propiamente del transformador, sino la metodología a seg$ir, a conn$ación, p$nt$aliaremos los conceptos y parámetros trifásicos !ásicos $liados, para logar este o!"e#o&   

Polaridad de de#anados ó polaridad propia y polaridad rela#a de $na !o!ina )$ma de fasores trifásicos e5$ili!rados y desfasados -/?. Diferencia de fasores trifásicos e5$ili!rados y desfasados -/?.






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F6. A3/-. Relo" Horario Horario para determinar determinar el Índice Horario Horario de $n transformador transformador 1as cone(iones trifásicas de transformadores $liadas en la prácca, están normaliadas en gr$pos de cone(ión, representadas representadas alg$nas de ellas, en los es5$emas de la Fig. A3/, el gr$po de cone(ión caracteria caracteria las cone(iones de los dos arrollamientos. 'ada gr$po se iden9ca iden9ca con $na cifra ó Índice de 'one(ión ó Índice de desfasa"e desfasa"e ó Índice Horario 5$e, m$lplicada por E/?, da como res$ltado el desfase, en retraso, 5$e e(iste e(iste entre las tensiones del mismo g%nero = de fase ó de línea > del sec$ndario respecto al primario del transformador in#ol$crado. *l Índice Índice de desfas desfasa"e a"e llamad llamado o tam!i% tam!i%n n Índice Índice Horari Horario, o, es el desfas desfasee entre entre el primar primario io y sec$nd sec$ndari ario o del transformador y siempre es mlplo de E/?, y se iden9ca con el áng$lo formado por la ag$"a
1a
2.3. MATERIAL MATERIAL Y EUIPO A UTILIZAR.             

 Transformadores Trifásicos& Potencia&  IGA Arrollamiento Arrollamie nto Primario& Primari o& J Terminales erminale s Arrollamiento Arrollamiento )ec$ndario& - Terminales Terminales Potencia&  IGA Arrollamiento Arrollamie nto Primario& Primari o& J Terminales erminale s Arrollamiento Arrollamie nto )ec$ndario& )ec$nda rio& J Terminales erminal es - Pe5$e7a Pila )eca 4$lKmetro *lectrónico, *lectrónico, #olKmetro, escala J// G 4$lKmetro Analógico, #olKmetro, #olKmetro, escala / 3 / G 'alc$ladora 'ienK9ca. '





 

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den9car el transformador o transformadores transformadores a $sar en la presente pr$e!a. '$an9car el ni#el de #olta"e a $sar tanto en el primario como en el sec$ndario, para ello, conecte en estrella $no de los lados de los arrollamiento con J terminales, y alimente a los E !ornes accesi!les, la tensión alimentación e(istente e(istente en el la!oratorio, tomas trifásicas, de EL/ G en M Hilos. 'on ay$da de $n m$lKmetro, con el selector en la parte de #olKmetro en c.a., escala J// G, #eri9car la tensión aplicada a la línea y a la fase del arrollamiento primario, primario, l$ego #eri9car la tensión ind$cida en cada fase fase del arroll arrollami amien ento to sec$nd sec$ndari ario, o, para para tener tener $na idea idea de la tensi tensión ón a mane"a mane"arr en las difer diferen entes tes cone(iones. Para Para realia realiarr la s$ma o difer diferenc encia ia de fasores fasores o medios medios fasore fasores, s, y compar comparar ar estos entre entre los dos arrollamientos, es necesario conocer o #eri9car pre#iamente, la polaridad de los diferentes arrollamientos. arrollamientos. Proceda del sig$iente modo si desea conocer la polaridad de los terminales correspondiente a cada arrollamiento&





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'onecte $na pe5$e7a pila seca a tra#%s de $n interr$ptor en el arrollamiento primario, y copie y anote la polaridad respec#a de la pila. 'olo5$e $n m$lKmetro en $n par de !o!inas del arrollamiento sec$ndario del transformador transformador,, al ig$al 5$e en el arrollamiento primario, anote la polaridad respec#a, no ol#ide, la p$nta ro"a del m$lKmetro corresponde corresponde a la polaridad posi#a. Aplica Aplicada da la pila pila a tra# tra#%s %s del interr interr$pt $ptor or,, posici posición ón de oN, oN, al arroll arrollami amien ento to primar primario io del transformador transformador,, cierre a
'onecte el arrollamiento primario en la cone(ión a e(perimentar y proceda de la misma forma con el arrollamiento sec$ndario y no pierda de #ista la polaridad del circ$ito de análisis en lo 5$e respecta a la !ornera CR)T@, CR)T@, para el arrollamiento primario y Crst@, Crst@, para el arrollamiento sec$ndario. Por e"emplo, para la cone(ión Dd/, segn el circ$ito de análisis, la !ornera de am!os arrollamientos están marcados con el p$nto de polaridad, am!os de!en considerarse con el mismo sendo de O$"o ó las tensi tensione oness de fase fase de am!os am!os arroll arrollami amien entos tos se enc$en enc$entr tran an en fase. fase. o ol#ide ol#ide 5$e el p$nto p$nto p$ede p$ede representar al polo posi#o o nega#o 5$e $sted a ded$cido, sin em!argo la marcación del p$nto, en am!os arrollamientos, corresponde corresponde ya sea a la polaridad posi#a y o a la polaridad nega#a. Di!$"e los diagramas fasoriales trifásicos de am!os arrollamientos del transformador en el relo" de lect$ra de datos y #eri95$e el Índice Horario. Di!$"e los diagramas fasoriales de los de#anados de am!os arrollamientos del transformador transformador y apli5$e las caracteríscas caracteríscas de tensión de 1ínea y de Fase de cada cone(ión2 estrella, triáng$lo y +ig3+ag. Geri95$e Geri95$e la raón de la relación de transformación del circ$ito de análisis, tenga c$idado 5$e esta relación









deri#arse a la línea la misma polaridad 5$e el arrollamiento primario, ya sea, a tra#%s del otro gr$po de medias !o!inas o en forma directa. *n la cone(ión D, $n gr$po de las medias !o!inas se enc$entran en fase con el arrollamiento primario y el otro gr$po de medias !o!inas se enc$entran f$era de fase con el arrollamiento primario, y siempre se de!en conectar en arreglo arreglo serie los gr$pos de medias !o!inas !o!inas correspondientes correspondientes a la misma polaridad, de esta forma se o!ene o!ene a la salida



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#eces el nmero de espiras espiras o tensión tensión de cada cada media !o!ina.

)i en la cone(ión +ig3+ag, se realia el arreglo serie entre disntas polaridades, entonces, se o!ene a la salida la la misma tensión e(istente e(istente en en las medias !o!inas, !o!inas, es decir, decir, ya no e(iste e(iste

2.#. CIRCUITO CIRCUITO DE ANÁLISIS. ANÁLISIS. Transformadores Trifásicos 6r$po de cone(ión segn GD* /E D & Triáng$lo A.T. : & *strella A.T. A.T. d & Triáng$lo .T. .T. y & *strella .T. .T. E/? de desfasa"e de Q 1 del lado de .T .T., respecto a Q 1 del lado de A.T. A.T.

.






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Polaridad Polarida d de los Transforma Transformadores& dores&

Relación de Transformación& Trans!r"a#! r

 T$r"%na'$s

12 T$r"%na'$s

Índice Horario&

T$ns%&n Arr!''a"%$n(! )r%"ar%! *V+

T$ns%&n Arr!''a"%$n(! S$,n#ar%! *V+

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