Practica 4 - Transformador Trifasico 3kd2g

UNIVERSIDAD DE LAS FUERZAS ARMADAS – ESPE

DEPARTAMENTO DE ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA CARRERA DE INGENIERÍA MECATRÓNICA ASIGNATURA: LABORATORIO DE MAQUINAS ELECTRICAS GUIA DE PRÁCTICA PRACTICA No. 4 TEMA DE LA PRÁCTICA: TRANSFORMADOR TRIFASICO

REALIZADO POR: ENRIQUEZ GUERRA ANDRES

FECHA:

MIERCOLES 10 DE JUNIO DE 2015

1. Objetivos:

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1.1. Analizar las características de cada configuración. 1.2. Identificar las diferentes conexiones Δ - Δ , Y – Y , Δ – Y , Y – Δ , Z – Z , Z – Y , Z – Δ , Δ – Z, Y – Z.. 1.3. Determinar las relaciones de transformación para las diversas configuraciones. 2. Equipo:

Equipo Utilizado:     

Fuente de poder TF-123 Fuente de poder PS-12 Voltímetro AC Transformador trifásico TT222 Transformador trifásico TR-33

3. Marco Teórico.

Transformador Trifásico

El transformador, es un dispositivo que no tiene partes móviles, el cual transfiere la energía eléctrica de un circuito u otro bajo el principio de inducción electromagnética. La transferencia de energía la hace por lo general con cambios en los valores de voltajes y corrientes. Casi todos los sistemas importantes de generación y distribución de potencia del mundo son, hoy en día, sistemas de corriente alterna trifásicos. Puesto que los sistemas trifásicos desempeñan un papel tan importante en la vida moderna, es necesario entender la forma como los transformadores se utilizan en ella. Considerables ventajas son las que ganan con el uso de un solo transformador trifásico en lugar de tres unidades monofásicas de la misma capacidad total. Las ventajas son rendimiento incrementado, tamaño reducido, peso reducido y menor costo. Una reducción del espacio es una ventaja desde el punto de vista estructural en estaciones generadoras o bien subestaciones.

4. Procedimiento: 4.1. Con el diagrama de la figura 1 complementado en el trabajo preparatorio arme el circuito de manera que el transformador mantenga una conexión Δ - Δ. 4.2. Con la fuente sin energía arme el circuito de manera que mantenga la configuración Δ - Δ. 4.3. Energizar el circuito activando la fuente de poder trifásica fija.

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4.4. 4.5. 4.6. 4.7. 4.8.

Leer y registrar los valores de tensión de línea y de fase, tanto en el primario como en el secundario.. Apague la fuente de poder. Armar el circuito con el transformador en conexión Δ–Y y repetir el procedimiento 4.2, 4.3, 4.4 y 4.5. Armar el circuito con el transformador en conexión Y–Y y repetir el procedimiento 4.2, 4.3, 4.4 y 4.5. Armar el circuito con el transformador en conexión Y-Δ y repetir el procedimiento 4.2, 4.3, 4.4 y 4.5.

5. Diseño de Circuitos Realzado en el Laboratorio. Conexión Δ – Δ

Conexión Y – y

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Conexión Δ – y

Conexión Y – Δ

Conexión Y – z

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6. Bibliografía: 6.1. 6.2. 6.3. 6.4.

Teoria y análisis de las maqunas eléctricas, A.E. Fitzgerald 1075. Maquinas Electricas y Transformadores, Irving L. Kosow, PHD 1976. Maquinas Electricas Estifan Chapman 1976. Maquinas Electricas M.P. Kostenko, LM Riotrouski 1975.

7. Tabla de Datos Obtenidos en la Práctica.

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8. Cuestionario: 8.1. Determinar las tensiones de fase y de línea y relación de transformación de tensión voltajes de todas las conexiones.

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8.2. Realizar los graficas de los circuitos eléctricos, diagrama de los devanados y esquemas fasoriales de todas las conexiones.

Conexión Y-Y  

Circuito Eléctrico

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

Diagrama de devanados



Esquema fasorial

Conexión Y-Δ 

Circuito Eléctrico



Diagrama de devanados

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

Esquema fasorial

v Conexión Δ-Y 

Circuito Eléctrico



Diagrama de devanados



Esquema fasorial

Conexión Δ-Δ 

Circuito Eléctrico

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

Diagrama de devanados



Esquema fasorial

Conexión Y-Z 

Diagrama de devanados



Esquema fasorial

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8.3. Indicar las ventajas y desventajas de las diferentes formas de conexión del transformador trifásico. Ventajas: 

Conexión Δ – Δ

La conexión D-d tiene la ventaja de que, en caso de avería, uno de los transformadores puede ser separado del conjunto sin que esto impida la continuidad en el funcionamiento del sistema

  

trifásico, aunque con una potencia total menor. Esta conexión no tiene desplazamiento de fase. No tiene problemas con cargas desequilibradas o armónicas. Se puede quedar trabajando con dos transformadores nada más en caso de reparaciones cuando hablamos de un banco de transformadores monofásicos y seria el 58% de su 100%.

Desventajas: 

Cuando trabaja con cargas desequilibradas los voltajes en las fases del transformador pueden



desequilibrarse bastante. Los voltajes de terceros armónicos son grandes. Conexión Y - y

Ventajas: 

La conexión Y-y permite disponer del neutro tanto en el devanado de alta tensión como en el de baja, y conectar así el neutro del primario del transformador con el neutro de la fuente de energía (alternador).

Desventajas: 

Si las cargas en el circuito del transformador no están equilibradas, entonces los voltajes en



las fases del transformador pueden llegar a desequilibrarse severamente Los voltajes de terceras armónicas pueden ser grandes. Conexión Δ - y

Ventajas: 

Esta conexión se utiliza mucho como transformador elevador en las redes de A.T. En este caso la alta tensión está en el lado de la estrella, lo cual permite poner a tierra el punto neutro, con lo que queda limitado del potencial sobre cualquiera de las fases a la tensión simple del sistema.

Desventajas:   

No se dispone de neutro para la toma en el primario. Una avería en una fase impide el funcionamiento de la unidad trifásica. Debido al desplazamiento de la fase entre las mitades de los enrollamientos que están conectados en serie para formar cada fase, los enrollamientos requieren un 15.5% más de cobre. Conexión Y - Δ

Ventajas:

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

Es bueno para bajar el alto voltaje por la ventaja de que se tiene un neutro para aterrizar el



lado de alto voltaje. Esta conexión es estable con respecto a cargas desequilibradas, debido a que la delta redistribuye cualquier desequilibrio que se presente.

Desventajas:  

Esta conexión tiene como desventaja que el voltaje secundario se desplaza en retraso 30º. No se puede conectar en paralelo con otro transformador porque no se cumple que los ángulos de fase de lo secundarios sean iguales por el desfasamiento de los 30º. Conexión Y - z

Ventajas: 

Este montaje se utiliza en redes de distribución ya que permite el uso de un neutro en el secundario. Se comporta bien frente a desequilibrios de cargas. Debido a la composición de tensiones del lado secundario se requiere un 15% más de espiras que una conexión en estrella convencional.

Desventajas:   

Costo relativamente elevado. Complejidad de la conexión. Solo puede ser utilizado para cargar menores a los 400 KVA.

9. Conclusiones:  Todas las conexiones que se realizan en un transformador trifásico son importantes, para escoger una adecuada conexión debemos tener en cuenta cada una de sus ventajas y desventajas además de



tener en cuenta cual es el objetivo de nuestro diseño. Una conexión en estrella posee tensiones de voltaje de línea y de fase, en cambio la conexión delta solo tiene una tensión de voltaje de línea, la razón es porque la conexión estrella posee neutro y la

conexión delta acrece de esta. 10. Recomendación:

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Se debe trabajar cuidadosamente en el laboratorio ya que se manipula voltajes y corrientes elevadas, por tanto tener en cuenta las instrucciones indicadas por el ingeniero a la hora de realizar el circuito y su respectiva medición de voltajes.

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