UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAO - FIEE PRUEBAS Y CONEXIONES DE BANCADAS TRIFASICAS 1. OBJETIVOS: Familiarizarse con las bancadas trifásicas, así mismo determinar los diferentes grupos de conexiones. Comprobar experimentalmente la relación de tensiones y corrientes en las diferentes conexiones que existen. Conociendo solo los bornes de salida de la bancada trifásica, hallar o determinar todas las características de funcionamiento. 2. DENICION DE UN SISTEMA TRIFASICO Un sistema trifásico equilibrado de tensiones (corrientes) está formado por:
Un sistema trifásico equilibrado de tensiones (corrientes) se suele representar en su forma vectorial simbólica.
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UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAO - FIEE 3. FUNDAMENTO TEORICO: Un sistema trifásico se puede transformar empleando 3 transformadores monofásicos. Los circuitos magnéticos son completamente independientes, sin que se produzca reacción o interferencia alguna entre los flujos respectivos. Otra posibilidad es la de utilizar un solo transformador trifásico compuesto de un único núcleo magnético en el que se han dispuesto tres columnas sobre las que sitúan los arrollamientos primario y secundario de cada una de las fases, constituyendo esto un transformador trifásico como vemos a continuación. Transformador Trifásico
Si la transformación se hace mediante un transformador trifásico, con un núcleo común, podemos ver que la columna central (fig. A) está recorrida por un flujo F que, en cada instante, es la suma de tres flujos sinusoidales, iguales y desfasados 120º. El flujo F será pues siempre nulo. En consecuencia, se puede suprimir la columna central (fig. B). Como esta disposición (fig. b) hace difícil su construcción, los transformadores se construyen con las tres columnas en un mismo plano (fig. C). Esta disposición crea cierta asimetría en los flujos y por lo tanto en las corrientes en vació. En carga la desigualdad de la corriente es insignificante, y además se hace más pequeña aumentando la sección de las culatas con relación al núcleo central.
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En un transformador trifásico cada columna está formada por un transformador monofásico, entonces toda la teoría aplicada en los transformadores monofásicos es válida para los trifásicos, teniendo en cuenta que las magnitudes que allí aparecen hace referencia ahora a los valores por fase. 4. FORMAS
MÁS
FRECUENTES
DE
CONEXIÓN
DE
LOS
DEVANADOS:
Conexión estrella
En la conexión estrella se unen en un mismo punto los tres extremos de los devanados que poseen la misma polaridad, existiendo dos formas básicas según se unan, (U, V, W) o bien (U', V', W').
Conexión triángulo
En la conexión en triángulo se unen sucesivamente los extremos de polaridad opuesta de cada dos devanados hasta cerrar el circuito. Según sea el orden de sucesión se obtienen dos configuraciones.
Conexión zig-zag
La conexión zig-zag en la práctica sólo se emplea en el lado de menor tensión. Consiste en subdividir en dos partes iguales los devanados secundarios, una parte se conecta en estrella y luego cada rama se une en serie con las bobinas invertidas de las fases adyacentes, siguiendo un determinado orden cíclico.
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5. TIPOS DE CONEXIONES TRIFÁSICAS
Conexión delta - delta:
Se utiliza esta conexión cuando se desean mínimas interferencias en el sistema. Además, si se tiene cargas desequilibradas, se compensa dicho equilibrio, ya que las corrientes de la carga se distribuyen uniformemente en cada uno de los devanados. La conexión delta-delta de transformadores monofásicos se usa generalmente en sistemas cuyos voltajes no son muy elevados especialmente en aquellos en que se debe mantener la continuidad de unos sistemas. Esta conexión se emplea tanto para elevar la tensión como para reducirla. En caso de falla o reparación de la conexión delta-delta se puede convertir en una conexión delta abierta-delta abierta.
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VLP B
IAB
IA
A
VFP
IB
C IC
Iab
Ia
VFS
IBC
Ibc
ICA
Ica
a VLS
Ib
b
Ic
c
Circuito estrella - delta:
La conexión estrella-delta es contraria a la conexión delta-estrella; por ejemplo en sistema de potencia, la conexión delta-estrella se emplea para elevar voltajes y la conexión estrella-delta para reducirlos. En ambos casos, los devanados conectados en estrella se conectan al circuito de más alto voltaje, fundamentalmente por razones de aislamiento. En sistemas de distribución esta conexión es poco usual, salvo en algunas ocasiones para distribución a tres hilos.
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UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAO - FIEE Ica
IA
A
Ibc
C IC VLP B
VFP
IB
Ia
a
Ic
c
VFS Iab
VLS Ib
b
Circuito delta - estrella:
La conexión delta-estrella, de las más empleadas, se utiliza en los sistemas de potencia para elevar voltajes de generación de transmisión, en los sistemas de distribución (a 4 hilos) para alimentación de fuerza y alumbrado.
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Circuito estrella - estrella:
Las corrientes en los devanados en estrella son iguales a las corrientes en la línea. Si las tensiones entre línea y neutro están equilibradas y son sinuosidades, el valor eficaz de las tensiones respecto al neutro es igual al producto de 1/1.7320508 por el valor eficaz de las tensiones entre línea y línea y existe un desfase de 30º entre las tensiones de línea a línea y de línea a neutro más próxima. Las tensiones entre línea y línea de los primarios y secundarios correspondientes en un banco estrella-estrella, están casi en concordancia de fase. Por tanto, la conexión en estrella será particularmente adecuada para devanados de alta tensión, en los que el aislamiento es el problema principal, ya que para una tensión de línea determinada las tensiones de fase de la estrella sólo serían iguales al producto 1/1.7320508 por las tensiones en el triángulo.
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6. ÍNDICE HORARIO:
Se llama índice horario al número entero entre 0 y 11 que indica ⃗ Ur el retraso de la tensión de baja , con respecto a la tensión ⃗ UR de alta . o El retraso en grados se divide en 30 para obtener el índice.
Es una analogía con las agujas del reloj. o La tensión de alta es el minutero que se sitúa a “en punto”. o La tensión de baja “señala la hora” del índice horario.
Algunos ejemplos:
Grupo de conexión YNyn
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Grupo de conexión Yd1
7. EXPERIENCIA EN EL LABORATORIO:
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Encontramos la polaridad de los transformadores monofásicos para una adecuada conexión. POLARIDAD EN LOS TRANSFORMADORES Enseriamos las bobinas del transformador luego aplicamos un cierto voltaje la bobina primaria que corresponde al voltímetro 1, luego medimos el voltaje en la bobina secundaria que corresponde al voltímetro 2. Si el voltímetro 3 resulta mayor a v1 significa que se están sumando, si resulta menor es que las bobinas se restan.
Luego, realizamos las conexiones a la bancada trifásica.
8. CONCLUSIONES: Lab. Máquinas Eléctricas I
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Antes de conectar la bancada trifásica en cualquier conexión se tiene que realizar la prueba de polaridad del transformador.
Una vez realizado esto, se pasa a conectar la bancada en la conexión deseada y ponerle tensión.
9. BIBLIOGRAFÍA: http://www.iit.upcomillas.es/~dlaloux/fte/docs/TrafosTrif.pdf Conexiones+trifasicas+trafos+VDE.pdf http://www.iit.upcomillas.es/~dlaloux/fte/docs/trifasica.pdf
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