Laboratorio de Análisis de Redes Eléctricas 2 Paralelo práctico: 301 Reporte #1
Tema de la práctica Análisis de Circuitos Trifásicos
Estudiante #1: Alfonso Asitimbay Estudiante #2: Marco Espinoza
Fecha de entrega 01/06/2018 Mesa 4° Nombre del ayudante Carmona Toral Kevin David
Nombre del profesor Garcés Mendoza Marcia Magdalena I Término 2018-2019
Objetivos
Analizar y entender el comportamiento de los circuitos trifásicos con sus cargas ya sea en conexión estrella y delta. Encontrar las principales diferencias en circuitos balanceados a conexión estrella y conexión en delta. Trabajar con fuentes trifásicas reales a cargas con diferentes tipos de conexión.
Equipos y materiales
Mesa de Trabajo Banco de resistencias Banco de inductores Cables banana - banana Multímetro Tablero de Voltaje Trifásico 208/120 [V] con puesta a Neutro Medidor de elementos pasivos LCR.
Procedimiento Experimento #1
Se procede a medir los valores reales de casa resistencia y de cada inductor y su respectiva resistencia interna empleando el del multímetro y el medidor de elementos pasivos LCR respectivamente. Tomar imágenes de las respectivas medidas. Proceder a realizar las conexiones del experimento en la mesa de trabajo, bajo supervisión del ayudante al momento de energizar el experimento para de ahí proceder a tomar las mediciones reales de voltaje de fase, línea y corrientes solicitadas.
Ilustración 1. Diagrama esquemático del circuito del experimento #1
Tomar imágenes de las mediciones solicitadas Comprobar todas las mediciones obtenidas en cada circuito del experimento con las simulaciones realizadas. Llenar la hoja de datos
Experimento #2
Para este experimento se utilizará los mismos valores de resistencias e inductores que se utilizó en el experimento#1. Proceder a realizar las conexiones del experimento#2 en la mesa de trabajo, bajo supervisión del ayudante al momento de energizar el experimento para luego comenzar a tomar las mediciones reales de voltaje de fase, línea y corrientes solicitadas.
Ilustración 2. Diagrama esquemático del circuito del experimento# 2.
Tomar imágenes de las mediciones solicitadas Comprobar todas las mediciones obtenidas en cada circuito del experimento con las simulaciones realizadas. Llenar la hoja de datos
Resultados
Experimento #1 Simulaciones
Figure 1. Diseño de circuito 1, junto con la medición respectiva de , y
Figure 2. Diseño de circuito 1, junto con la medición respectiva de , y
Figure 3. Diseño de circuito 1, junto con la medición respectiva de , y
Experimentales
VAN
VBN
VCN
VAB
VBC
VCA
IA
IB
IC
Experimento #2 Simulaciones
Figure 4. Diseño de circuito 2 , junto con la medición respectiva de , y
Figure 5. Medición respectiva de cada una de las corrientes , e .
Figure 6. Medición respectiva de cada una de las corrientes , e .
Experimentales
VAB
VBC
VCA
IA
IB
IC
IAB
IBC
ICA
Tabla Resultados Experimento 1 Datos Van[V] Vbn[V] Vcn[V] Vab[V] Vbc[V] Vca[V] Ia[A] Ib[A] Ic[A] Experimento 2 Datos Van[V] Vbn[V] Vcn[V] Ia[A] Ib[A] Ic[A] Iab[A] Ibc[A] Ica[A]
Simulacion 125.009 125.005 125.007 216.519 216.523 216.515 2.458 2.463 2.455
Experimental 125.3 125.7 126.9 216.6 219.1 217.7 2.45 2.46 2.46
%Error 0.23 0.55 0.71 0.01 0.01 0.01 0.32 0.23 0.31
Simulacion 125.009 125.005 125.007 3.493 3.496 3.486 2.012 2.013 2.013
Experimental 125.3 125.7 126.9 3.24 3.28 3.33 1.88 1.95 1.90
%Error 0.23 0.55 0.71 7.24 6.18 4.84 6.56 3.13 5.61
PREGUNTAS POST-LABORATORIO 1. ¿Cuáles son las principales diferencias entre un circuito conectado en estrella y uno en delta?
En la conexión en estrella cada carga tiene un punto en común con respecto a las tensiones de línea por ende el sistema tiene dos voltajes, los voltajes de línea – línea y los voltajes línea – neutro. En la conexión en estrella, por las cargas solo presentan corrientes de línea. En la conexión en estrella es común ver una cuarta línea en el punto en común por el cual pasa la corriente de neutro en caso de que las ca rgas sean desbalanceadas. En la conexión en delta cada carga esta sometida directamente a los voltajes de línea – línea respectivamente, por ende la carga no tiene un punto en común con las otras cargas. En el sistema de con carga conectada en delta presentan dos corrientes, corrientes de línea y corrientes de fase, esta ultima es la que circula por cada carga.
2. ¿Qué sucede con la corriente del neutro en un sistema de estrella de 4 hilos desbalanceado?
Cuando las cargas están desbalanceadas provoca que la suma fasorial de las corrientes de línea deja de s er 0, Por esta razón en la práctica es recomendable colocar una línea a neutro en el punto en común para el sistema se estabilice. Utilizando el NI multisim verificaremos este comportamiento: Cuando el sistema tiene cargas balanceadas la medición de la corriente de neutro es sumamente pequeña (en el orden de los pico amperios) que se aproxima a 0.
Figure 7. Medición de la corriente de neutro
Ahora si procedemos a desbalancear las cargas observaremos en la imagen que las corriente es dif erente de 0 tomando un valor de 1.551A
Figure 8. Medicion de la corriente de neutro
3. Mencione las principales diferencias que se producen en un circuito delta si se tienen cargas desbalanceadas.
Las potencias individuales de cada carga en el sistema trifásico ya no serán iguales. las corrientes de línea y de fase dejan de estar desfasadas cada una 120 grados, así mismo sus magnitudes sin diferentes. La relación √ 3 que se obtenía en un sistema balanceado ya no es aplicable en los cálculos de un sistema con carga desbalanceada, tanto para el calculo de corrientes de línea, corrientes de fase, potencia total. Por ende, se recomienda un análisis teórico para cada carga de manera individual.
4. ¿Existe alguna diferencia en las mediciones entre una red trifásica de secuencia positiva y negativa? Explique.
En secuencia positiva o en secuencia negativa solo cambian los ángulos de fasores del circuito por lo tanto esto no afecta a las mediciones experimentales ya que se miden sus magnitudes. De ahí determinamos que en el análisis de potencia del sistema trifásico es independiente de la secuencia que se tome. 5. Mencione al menos 2 aplicaciones prácticas para los circuitos trifásicos estudiados. Es aplicable en la construcción de los motores trifásicos para la obtención de una mayor potencia en su trabajo. En las centrales eléctricas de distribución, debido a que la potencia que suministra es constante y no oscila como en el sistema monofásico.
Conclusiones y Recomendaciones
Se recomienda estar muy atento a las indicaciones sobre las conexiones entre las componentes, dado que se podría producir la quema de un fusible de la fuente de voltaje. Se concluye que en las conexiones en estrella se tiene la posibilidad de sacar un neutro lo cual permite conectarlo a tierra por medida de seguridad en ciertas instalaciones. Referencia
Departamento de electricidad. (28 de Mayo de 20 18). Obtenido de http://www3.fi.mdp.edu.ar/dtoelectrica/files/electrotecnia3/impedancias_y_redes_de_secuencia.pdf Departamento de Productividad . (28 de Mayo de 2018). Obtenido de http://todoproductividad.blogspot.com/2012/09/ventajas-y-aplicaciones-de-los-sistemas.html
Hoja de datos.
