,-IVERIA -ACIO-A' E A- AG,TIFAC,'TA E I-GE-IERIA E RO,CCIO- ERVICIO 'a(ora"or#o e Ma)u#%a$ E*+c"r#ca$ 1 TEMA: Acop*a2#e%"o 2a&%+"#co e (o(#%a$ 3 2e#a e*
I.
Jefe e pr!c"#ca$: I%&. 'u#$ A. Ch#r#%o$
Grupo: A Fecha: 14/09/15
OBJETIVO
•
Analizar y determinar el coefciente de auto conducción de las bobinas acopladas magnéticamente de un transormador. transormador. Verifcar el nivel de aislamiento en los transor transormadores. madores.
II.
MARCO TEORICO
•
Un transormador es una máquina estática de corriente alterno, que permite variar alguna unción de la corriente como el voltae o la intensidad, manteniendo la recuencia y la potencia, en el caso de un transormador ideal. !ara !ara lograrlo, transorma la electricidad que le llega al devanado de entrada en magnetismo para volver a transormarla en electricidad, en las condiciones deseadas, en el devanado secundario. "a importancia de los transormadores, transormadores, se debe a que, gracias a ellos, #a sido posible el desarrollo desarrollo de la industria eléctrica. $u utilización #izo posible la realización práctica y económica del transporte de energ%a eléctrica a grandes distancias. &ste elemento eléctrico se basa en el enómeno de la inducción electromagnética, ya que si aplicamos una uerza electromotriz alterna en el devanado primario, debido a la variación de la intensidad y sentido de la corriente alterna, se produce la inducción de un 'uo magnético variable en el n(cleo de #ierro. &ste 'uo originará por inducción electromagnética, la aparición de una uerza electromotriz en el devanado secundario. "a tensión en el devanado secundario dependerá directamente del n(mero de espiras que tengan tengan los devanados y de la tensión tensión del devanado primario.
A%!*#$#$ e c#rcu#"o$ co% (o(#%a$ acop*aa$ 2a&%+"#ca2e%"e.
)ado un circuito con un par de bobinas acopladas
magnéticamente, supuesto que se asignan las corrientes y voltaes como se observa en la fgura*
&l voltae inducido en la bobina +, v+ está ormado por el generado por la inductancia "+ y el producido por la inductancia mutua . -gualmente, el voltae inducido en la bobina /v0 está ormado por el generado por la inductancia " y el producido por la inductancia mutua . &l signo de las tensiones debidas a la inductancia mutua dependerá de si los 'uos magnéticos producidos por ambas bobinas se suman o se restan. $i los 'uos se suman el signo será positivo*
$i los 'uos se restan el signo será negativo*
&l sentido de los 'uos magnéticos se obtiene utilizando la regla de la mano derec#a.
Me#c#% e* a#$*a2#e%"o e%"re (o(#%a$.
Ubicar los terminales de la bobina que act(a como primario, en uno de los terminales conectar la l%nea de prueba del megó#metro y el otro terminal del megó#metro conectarlo a uno de los terminales de la bobina que act(a como secundario. "uego aplique la tensión de prueba que corresponda, registrando el valor de la resistencia de aislamiento ente bobinas.
Ubicar los terminales de la bobina que act(a como primario, en uno de los terminales conectar la l%nea de prueba del megó#metro y el otro terminal del megó#metro conectarlo al material magnético. "uego aplique la tensión de prueba que le corresponda, registrando el valor de la resistencia de aislamiento de dic#a bobina.
Ubicar los terminales de la bobina que act(a como secundario, en uno de los terminales conectar la l%nea de prueba del megó#metro y el tipo de terminal del megó#metro conectarlo al material magnético o estructura metálica que lo soporta. "uego aplique la tensión de prueba que le corresponda, registrando el valor de la resistencia de aislamiento de dic#a bobina.
III.
E'EME-TO A ,TI'IAR
IV.
+ Autotransormador monoásico 1231 V A4, 51 6z. 7ransormadores monoásicos 18++1 V de dierentes potencias. + Amper%metro 12+ Amp. Volt%metros /uno debe ser un mult%metro para medir V0. + egó#metro. + !uente de resistencias. ACTIVIAE:
a6 Ar2ar e* c#rcu#"o e *a 7&ura a8u%"a 3 2e#r e* a*or e *a re$#$"e%c#a #%"er%a e caa ea%ao co% e* pue%"e e re$#$"e%c#a$.
edición con el megó#metro 9esistencia de la bobina del primario* 9esistencia de la bobina del secundario*
edición con el mult%metro 9esistencia de la bobina del primario* 9esistencia de la bobina del secundario*
(6 Co*ocar *o$ #%$"ru2e%"o$ e% *a e$ca*a aprop#aa. c6 E%er&#ar e* c#rcu#"o co% ;;0 V para *a (o(#%a e ;;0 e$e *a fue%"e 6 To2ar *a$ *ec"ura$ e *o$ #%$"ru2e%"o$ #%#cao$: o*"<2e"ro$ 3 e* a2per<2e"ro =A1> V;> V?6. A+:-+:+1mA V+:;.V V:++<.=V e6 e$e%er&#ar e* c#rcu#"o 3 2o#7car *a co%e@#% e* "ra%$for2aor e acuero a *a$ $#&u#e%"e$ #%$"rucc#o%e$: u"#*#ar u% au"o"ra%$for2aor 3 re&u*ar $u "e%$#% e $a*#a a 110 V 3 co% #cha "e%$#% a*#2e%"ar a *a (o(#%a e 110 V e* "ra%$for2aor. f6 To2ar *a$ *ec"ura$ e *o$ #%$"ru2e%"o$ =A;> V;> V?6> para caa ca$o.
V.
A:-:=11mA V+:+;.>V V:++1.V C,ETIO-ARIO 1. E@p*#car e* 2+"oo ap*#cao para *a 2e#c#% e *o$ par!2e"ro$ e* "ra%$for2aor e* c#rcu#"o> #%#ca%o *o$ re$u*"ao$ e *a(ora"or#o =1 3 ;6. '1> '; 3 M. r#2ero ha**are2o$ *a$ #2pea%c#a$ e* c#rcu#"o
!ara poder determinar los parámetros de los transormadores primero aplicamos un voltae al devanado primario para poder energizar el circuito y tomar las mediciones de voltae y corriente que nos serán (tiles en poder determinar las impedancias del sistema. V 1
Z 1 =
I 1 V 2
Z 2 =
I 2
=
=
= ohm
= ohm
V1 = R1 I1 + X L1 I1 ± X M I 2 ..........(1)
2) V2 = R2 I 2 + X L 2 I 2 ± X M I 1..........( Caso
1:
con I 2 = 0 en
.... (1)
V1 = R1 I1 + X L1I1
X L1 = X L1
L1 =
= H
2π × ω Caso 2 : con
I1 = 0 en
V2 = R2 I 2 + X L 2 I 2
X L 2 = L2 =
X L 2
2π × ω
= H
.... (2)
;. Ca*cu*ar e* coe7c#e%"e e au"o#%ucc#% e* "ra%$for2aor =*a #%uc"a%c#a 2u"ua e%"re e* pr#2ar#o 3 e* $ecu%ar#o6.
4alculo de la inductancia mutua entre el primario y el secundario* V 2
X M
=
X M
= ω M →
M
=
=
ohm
I 1
=
M
=
X M
=
ω
H
?. Rea*#ar u% (ree a%!*#$#$ e *o$ re$u*"ao$ e *a ea*uac#% e *a re$#$"e%c#a #%"er%a e *a$ (o(#%a$ 3 *a re$#$"e%c#a e a#$*a2#e%"o e* e)u#po.
"a medición del aislamiento mediante un megó#metro es parte de mantenimiento preventivo, y es necesario comprender las dierentes causas posibles de degradación para poder llevar a cabo la implantación de medidas para corregir la degradación del rendimiento del aislamiento, para poder llevar a cabo la implantación de medidas para corregir la degradación. &stas causas de allo del asilamiento se pueden clasifcar en cinco grupos, siempre teniendo en cuenta que estas distintas causas se suman entre ellas en ausencia de medidas correctivas para dar lugar a los incidentes anteriormente citados 4. E@p*#car *o$ errore$ 3 *a$ apro@#2ac#o%e$ )ue $e o("e%&a e% *o$ c!*cu*o$.
"os errores cometidos son las mediciones apro?imadas en los instrumentos al introducir los errores por los instrumentos analógicos y digitales, otro error seria los voltaes de la uente que no son e?actamente las teóricas y en los cálculos son los redondeos de las respuestas de cada ecuación. 5. e"er2#%ar e* coe7c#e%"e e acop*a2#e%"o =6 e* "ra%$for2aor e%$a3ao.
&l coefciente de acoplamiento se determina mediante la siguiente órmula* M = K K =
L1 L2
M L1 L2
=
. E@p*#)ue. or )u+ *a ea*uac#% e* %#e* e a#$*a2#e%"o co% e* 2e&h2e"ro e$ u%a prue(a e$"ruc"#aD
@ueno esto se debe a que cuando se realiza el e?perimento se genera temporalmente una sobrecorriente eléctrica la cual se aplica al sistema #asta que se rompe su aislamiento, al establecerse un arco eléctrico. . Cu!* e$ *a for2a correc"a e e*e&#r e* #%$"ru2e%"o aecuao para ea*uar e* %#e* e a#$*a2#e%"o e u% "ra%$for2aorD
!ara elegir el instrumento adecuado es necesario saber lo siguiente* 4uál es la tensión má?ima de prueba necesariaB 4uál es el valor má?imo de resistencia de aislamiento a leerB 4uál será el medio de alimentación del megó#metroB emorización de las medidasB "a prueba de resistencia de aislamiento en transormadores sirve no solo para verifcar la calidad del aislamiento en transormadores, también permite verifcar el grado de #umedad y en ocasiones deectos severos en el aislamiento.
"a resistencia de aislamiento se mide por medio de un aparato conocido como C&DD&9E. &l megger consiste de una uente de alimentación en corriente directa y un sistema de medición. "a uente es un pequeFo generador que se puede accionar en orma manual o eléctricamente. &l voltae en terminales de un megger var%a de acuerdo al abricante y a si se trata de accionamiento manual o eléctrico, pero en general se pueden encontrar en orma comercial megger de =1 volts, +111 volts y =11 volts. "a escala del instrumento está graduada para leer resistencias de aislamiento en el rango de 1 a +1,111 mego#ms. "a resistencia de aislamiento de un transormador se mide entre los devanados conectados todos entre s%, contra el tanque conectado a tierra y entre cada devanado y el tanque, con el resto de los devanados conectados a tierra. !ara un transormador de dos devanados se deben tomar las siguientes medidas* &ntre el devanado de alto voltae y el tanque con el devanado de bao voltae conectado a tierra. &ntre los devanados de alto voltae y bao voltae conectado entre s%, contra el tanque.
&stas mediciones se pueden e?presar en orma sintetizada como* Alto Voltae Vs. 7anque G bao voltae a tierra. @ao voltae Vs. 7anque G alto voltae a tierra. Alto voltae G bao voltae Vs. 7anque a tierra. 4uando se trata de transormadores con tres devanados las mediciones que se deben eectuar son las siguientes* Alto voltae /primario0 Vs. 7anque con los devanados de bao voltae /secundario0 y medio voltae /terciario0 a tierra. edio voltae /terciario0 Vs. 7anque con los devanados e alto voltae y bao voltae a tierra. @ao voltae /secundario0 Vs. 7anque, con los devanados de alto voltae y medio voltae a tierra. Alto voltae y medio voltae untos Vs. 7anque, con el devanado de bao voltae a tierra. OBERVACIO-E CO-C',IO-E
VI.
$e debe realizar periódicamente mediciones de aislamiento para as% poder evitar accidentes y pérdidas para la empresa &l transormador no es dispositivo ideal ya que siempre se producen pérdidas debido a las capacitancias parásitas en las bobinas, la resistencia de las mismas, la calidad del n(cleo del transormador y el tipo de transormador.
VII.
"os megó#metro son los instrumentos encargados de medir la resistencia de aislamiento de los equipos y de las instalaciones "os transormadores están suetos a vibraciones. !roblemas ó allos ocurren debido al mal diseFo, ensamblae, tratamiento, entorno inseguro, sobrecarga o mal mantenimiento. "a medición de la resistencia de los @obinados asegura que las cone?iones sean correctas y la medición de la resistencia indica que no #ay desauste grave. H es el coefciente de acoplamiento y tiene un valor entre cero y uno /H es + si todo el 'uo producido por la corriente en una bobina se encadena a las espiras de la otra bobina0. I en este caso $e puede garantizar un óptimo uncionamiento y cone?ión del transormador y sus caracter%sticas principales realizando mediciones con un mult%metro.
l BIB'IOGRAFIA CO-,'TAA
http://www.academia.edu/4841854/Informe_1_Transformadores_edidas_pre!i minares2
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