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7/26/2019 lab7maq.docx

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ML-223

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERA

FACULTAD DE INGENIERA MECNICA

LABORATORIO DE MQUINASESTTICAS

ML-223

INFORME DETRANSFORMADORES

TRIFSICOS EN ACEITE

PROFESOR :

ING. CHAVEZ VIVAR

INTEGRANTES:

PALACIOS AGUIRRE ROBERTO ANCCO FUENTES FRANCIS MANUEL ARAUJO ARAUJO OMAR USURIAGA OBREGON ROYSE SALINAS PONCE JOHAN


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NDICE

1. OBJETIVOS..........................................................................2

2. FUNDAMENTO TERICO......................................................2

3. EQUIPOS Y MATERIALES......................................................8

4. SOLUCIN DEL CUESTIONARIO.........................................11

5. OBSERVACIONES..............................................................2

!. CONCLUSIONES................................................................2

. RECOMENDACIONES.........................................................28

8. BIBLIO"RAF#A...................................................................28

1


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1. OBJETIVOS

Realizar el ensa! "e #a$%! "e $!r&!$ir$'i&! en el &rans(!r)a"!r &ri(*si$! +,

- ara "e&er)inar l!s ar*)e&r!s "el $ir$'i&! e/'i#alen&e "el

&rans(!r)a"!r.

0e&er)inar las 1r"i"as en el 2ierr! en el $!3re4 /'e !$'rren en el

&rans(!r)a"!r.

Hallar el ren"i)ien&! "el &rans(!r)a"!r.

Fa)iliariza$i5n $!n el &rans(!r)a"!r &ri(*si$!4 rela$i!na"! a las (!r)as "e

$!ne6i5n !si3les "i(eren$ias en&re ellas.

I"en&i(i$a$i5n "e 3!rnes 2!)5l!7!s +i7'al !lari"a" rela&i#a-.

Pr!n!s&i$ar el $!)!r&a)ien&! "el &rans(!r)a"!r &ri(*si$! 3a8! $ar7a4 '&ilizan"!el $ir$'i&! e/'i#alen&e.

0e&er)ina$i5n "e las $ara$&er%s&i$as "e re7'la$i5n.

2. FUNDAMENTO TERICO

2.1. El T!"#$%&!'% T($)#(*% +" A*+(,+

El &rans(!r)a"!r es 'n "is!si&i#! /'e n! &iene ar&es )5#iles4 el $'al &rans(iere laener7%a el1$&ri$a "e 'n $ir$'i&! a !&r! 3a8! el rin$ii! "e in"'$$i5n ele$&r!)a7n1&i$a. La&rans(eren$ia "e ener7%a la 2a$e !r l! 7eneral $!n $a)3i!s en l!s #al!res "e #!l&a8es $!rrien&es.

Casi &!"!s l!s sis&e)as i)!r&an&es "e 7enera$i5n "is&ri3'$i5n "e !&en$ia "el )'n"!s!n4 2! en "%a4 sis&e)as "e $!rrien&e al&erna &ri(*si$!s. P'es&! /'e l!s sis&e)as &ri(*si$!s"ese)e9an 'n ael &an i)!r&an&e en la #i"a )!"erna4 es ne$esari! en&en"er la (!r)a$!)! l!s &rans(!r)a"!res se '&ilizan en ella.

C!nsi"era3les #en&a8as s!n las /'e 7anan $!n el 's! "e 'n s!l! &rans(!r)a"!r &ri(*si$!en l'7ar "e &res 'ni"a"es )!n!(*si$as "e la )is)a $aa$i"a" &!&al. Las #en&a8as s!nren"i)ien&! in$re)en&a"!4 &a)a9! re"'$i"!4 es! re"'$i"! )en!r $!s&!. Una re"'$$i5n"el esa$i! es 'na #en&a8a "es"e el 'n&! "e #is&a es&r'$&'ral en es&a$i!nes 7enera"!ras! 3ien s'3es&a$i!nes.

El &rans(!r)a"!r $!n $'3a "e a$ei&e "e5si&! "e e6ansi5n es el )*s '&iliza"! en l!s$en&r!s "e &rans(!r)a$i5n. Para 2a$erl! )*s ('n$i!nal4 en el r!i! &rans(!r)a"!r se

2


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in$!r!ran 'na serie "e ele)en&!s "e $!n&r!l4 r!&e$$i5n4 e&$.4 /'e l! 2a$en )*s r*$&i$! se7'r!.

2.2. Partes del Transformador

Es&as s!n las ar&es $!ns&r'$&i#as /'e (!r)an ar&e "el &rans(!r)a"!r:

2.3 Conexiones y Aplicaciones

! C%"+(/" '+l,! -'+l,!.

Se '&iliza es&a $!ne6i5n $'an"! se "esean )%ni)as in&er(eren$ias en el sis&e)a. A"e)*s4si se &iene $ar7as "ese/'ili3ra"as4 se $!)ensa "i$2! e/'ili3ri!4 a /'e las $!rrien&es "ela $ar7a se "is&ri3'en 'ni(!r)e)en&e en $a"a 'n! "e l!s "e#ana"!s. La $!ne6i5n "el&a;"el&a "e &rans(!r)a"!res )!n!(*si$!s se 'sa 7eneral)en&e en sis&e)as $'!s #!l&a8esn! s!n )' ele#a"!s ese$ial)en&e en a/'ell!s en /'e se "e3e )an&ener la $!n&in'i"a""e 'n!s sis&e)as. Es&a $!ne6i5n se e)lea &an&! ara ele#ar la &ensi5n $!)! arare"'$irla.

En $as! "e (alla ! reara$i5n "e la $!ne6i5n "el&a;"el&a se 'e"e $!n#er&ir en 'na

$!ne6i5n "el&a a3ier&a;"el&a a3ier&a.

0 C%"+(/" +#,+ll!-'+l,!.

La $!ne6i5n es&rella;"el&a es $!n&raria a la $!ne6i5n "el&a;es&rella< !r e8e)l! en sis&e)a"e !&en$ia4 la $!ne6i5n "el&a;es&rella se e)lea ara ele#ar #!l&a8es la $!ne6i5nes&rella;"el&a ara re"'$irl!s. En a)3!s $as!s4 l!s "e#ana"!s $!ne$&a"!s en es&rella se

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$!ne$&an al $ir$'i&! "e )*s al&! #!l&a8e4 ('n"a)en&al)en&e !r raz!nes "e aisla)ien&!. Ensis&e)as "e "is&ri3'$i5n es&a $!ne6i5n es !$! 's'al4 sal#! en al7'nas !$asi!nes ara"is&ri3'$i5n a &res 2il!s.

* C%"+(/" +#,+ll!-+#,+ll!.

Las $!rrien&es en l!s "e#ana"!s en es&rella s!n i7'ales a las $!rrien&es en la l%nea. Si las&ensi!nes en&re l%nea ne'&r! es&*n e/'ili3ra"as s!n sin'!si"a"es4 el #al!r e(i$az "e las&ensi!nes rese$&! al ne'&r! es i7'al al r!"'$&! "e =>?, !r el #al!r e(i$az "e las&ensi!nes en&re l%nea l%nea e6is&e 'n "es(ase "e ,@ en&re las &ensi!nes "e l%nea al%nea "e l%nea a ne'&r! )*s r56i)a.

Las &ensi!nes en&re l%nea l%nea "e l!s ri)ari!s se$'n"ari!s $!rres!n"ien&es en 'n3an$! es&rella;es&rella4 es&*n $asi en $!n$!r"an$ia "e (ase.

P!r &an&!4 la $!ne6i5n en es&rella ser* ar&i$'lar)en&e a"e$'a"a ara "e#ana"!s "e al&a&ensi5n4 en l!s /'e el aisla)ien&! es el r!3le)a rin$ial4 a /'e ara 'na &ensi5n "el%nea "e&er)ina"a las &ensi!nes "e (ase "e la es&rella s5l! ser%an i7'ales al r!"'$&! => ?,!r las &ensi!nes en el &ri*n7'l!.

' C%"+(/" '+l,!-+#,+ll!.

La $!ne6i5n "el&a;es&rella4 "e las )*s e)lea"as4 se '&iliza en l!s sis&e)as "e !&en$iaara ele#ar #!l&a8es "e 7enera$i5n ! "e &rans)isi5n4 en l!s sis&e)as "e "is&ri3'$i5n +a 2il!s- ara ali)en&a$i5n "e ('erza al')3ra"!.

2.4 Pruebas a transformadores sumergidos en aceite

1 P+0!# !l !*+(,+ '+l ,!"#$%&!'%.

El a$ei&e "e l!s &rans(!r)a"!res se s!)e&e !r l! 7eneral a r'e3as "e ri7i"ez"iel1$&ri$a4 r'e3a "e 1r"i"as "iel1&ri$as e#en&'al)en&e an*lisis /'%)i$!.

C'an"! se &ra&a "e r'e3as "e $a)!4 la $!n"i$i5n "el a$ei&e se 'e"e "e&er)inar!r "!s r'e3as rela&i#a)en&e si)les. Una /'e $!)ra el $!l!r "e 'na )'es&ra"e a$ei&e "el &rans(!r)a"!r 3a8! r'e3a4 $!n 'n $!n8'n&! ! anel "e $!l!res "ere(eren$ia /'e "an 'n in"i$a$i5n "e la e)'lsi(i$a$i5n /'e 'e"e &ener l'7ar. Elre$iien&e en /'e se &!)a la )'es&ra "e3e en8'a7ar ri)er! $!n el r!i! a$ei&e

"e la )'es&ra a "e3e ser &!)a"! "e la ar&e in(eri!r "el &rans(!r)a"!r "e la#*l#'la "e "rena8e.

C'an"! se 'sa 'n r!3a"!r "e $!l!r4 a la )'es&ra "e a$ei&e se "e3e $!l!$ar en&'3! "e #i"ri! &ransaren&e /'e se in&r!"'$e en 'na are" "el r!3a"!r "ise9a"aa2!ra &al (in. Se &iene 'n e/'e9! "is$! /'e 7ira /'e &iene "is&in&!s $!l!res "ere(eren$ia4 $'an"! el $!l!r le "is$! es si)ilar al "e la )'es&ra4 aare$e la"esi7na$i5n n')1ri$a "el $!l!r "e la )'es&ra "e a$ei&e. 0e 2e$2! es&a r'e3a

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sir#e ara #eri(i$ar el 7ra"! "e !6i"a$i5n "e la a$ei&e "e3e )ar$ar @. araa$ei&es n'e#!s )*6i)! ara a$ei&es 'sa"!s.

En el ran7! "e $!l!r a)arill!4 naran8a r!8! in"i$an /'e el &rans(!r)a"!r 'e"e&ener "a9!s se#er!s.

2 P+0! '+ (('+ '(+l4*,(*! '+l !*+(,+.

Es&a r'e3a se 2a$e en 'n r!3a"!r ese$ial "en!)ina"! Dr!3a"!r "e ri7i"ez"iel1$&ri$a "el a$ei&e. En es&e $as!4 la )'es&ra "e a$ei&e &a)3i1n se &!)a "e laar&e in(eri!r "el &rans(!r)a"!r4 !r )e"i! "e la lla)a"a #*l#'la "e "rena8e se#a$%a en 'n re$iien&e "en!)ina"! D$!a es&*n"ar /'e 'e"e ser "e !r$elana !"e #i"ri! /'e &iene 'na $aa$i"a" "el !r"en "e li&r!. En !$asi!nes el a$ei&e se

&!)a en 'n re$iien&e "e #i"ri! "es'1s se #a$%a a la $!a es&*n"ar /'e &iene"!s ele$&r!"!s /'e 'e"en ser lan!s ! es(1ri$!s $'! "i*)e&r! seara$i5nes&* n!r)aliza"a "e a$'er"! al &i! "e r'e3a.

El #!l&a8e ali$a"! en&re ele$&r!"!s se 2a$e !r )e"i! "e 'n &rans(!r)a"!rre7'la"!r in&e7ra"! al r!i! aara&! r!3a"!r. 0es'1s "e llena"a la $!aes&*n"ar se "e3e eserar alre"e"!r "e @ )in'&!s ara er)i&ir /'e se eli)inenlas 3'r3'8as "e aire "el a$ei&e an&es "e ali$ar el #!l&a8e< el #!l&a8e se ali$aener7izan"! el aara&! !r )e"i! "e 'n si&$2 /'e re#ia)en&e se 2a $!ne$&a"!a 'n $!n&a$&! ! ('en&e "e ali)en&a$i5n $!)n $!rrien&e. El #!l&a8e se ele#a7ra"'al)en&e !r )e"i! "e la erilla ! )ani8a "el re7'la"!r "e #!l&a8e4 la &ensi5n !

#!l&a8e se r'&'ra se )i"e !r )e"i! "e 'n #!l&%)e&r! 7ra"'a"! en il! #!l&s.

E6is&en "e $'er"! "is&in&!s $ri&eri!s "e r'e3a4 er! en 7eneral se 'e"e a(ir)ar/'e se 'e"en ali$ar seis r'&'ras "iel1$&ri$as $!n in&er#al!s "e =@ )in'&!s.4 lari)er! n! se &!)a en $'en&a4 el r!)e"i! "e las !&ras $in$! se &!)a $!)! la&ensi5n "e r'&'ra ! ri7i"ez "iel1$&ri$a. N!r)al)en&e la ri7i"ez "iel1$&ri$a en l!sa$ei&es aislan&es se "e3e $!)!r&ar en la (!r)a si7'ien&e:

A$ei&es "e7ra"a"!s $!n&a)ina"!s 0e =@ a K V

A$ei&es $ar3!niza"!s n! "e7ra"a"!s 0e K a ,, V

A$ei&es N'e#! sin "es7asi(i$ar 0e ,, a V

A$ei&e N'e#! "es7asi(i$a"! 0e @ a @ V

A$ei&e re7enera"! 0e @ a @ #

5


7/31

3 P+0! '+ +#(#,+"*(! '+ !(#l!&(+",%.

La r'e3a "e resis&en$ia "e aisla)ien&! en &rans(!r)a"!res sir#e n! s!l! ara#eri(i$ar la $ali"a" "el aisla)ien&! en &rans(!r)a"!res4 &a)3i1n er)i&e #eri(i$ar el7ra"! "e 2')e"a" en !$asi!nes "e(e$&!s se#er!s en el aisla)ien&!.

La resis&en$ia "e aisla)ien&! se )i"e !r )e"i! "e 'n aara&! $!n!$i"! $!)!DMEGGER. El )e77er $!nsis&e "e 'na ('en&e "e ali)en&a$i5n en $!rrien&e "ire$&a 'n sis&e)a "e )e"i$i5n. La ('en&e es 'n e/'e9! 7enera"!r /'e se 'e"ea$$i!nar en (!r)a )an'al ! el1$&ri$a)en&e. El #!l&a8e en &er)inales "e 'n )e77er#ar%a "e a$'er"! al (a3ri$an&e a si se &ra&a "e a$$i!na)ien&! )an'al ! el1$&ri$!4er! en 7eneral se 'e"en en$!n&rar en (!r)a $!)er$ial )e77er "e @ #!&ls4=@@@ #!l&s @@ #!l&s. La es$ala "el ins&r')en&! es&* 7ra"'a"a ara leerresis&en$ias "e aisla)ien&! en el ran7! "e @ a =@4@@@ )e7!2)s.

La resis&en$ia "e aisla)ien&! "e 'n &rans(!r)a"!r se )i"e en&re l!s "e#ana"!s$!ne$&a"!s &!"!s en&re s%4 $!n&ra el &an/'e $!ne$&a"! a &ierra en&re $a"a

"e#ana"! el &an/'e4 $!n el res&! "e l!s "e#ana"!s $!ne$&a"!s a &ierra.

2.5 Aceites aislantes

El A$ei&e Aislan&e $')le )l&iles ('n$i!nes en l!s &rans(!r)a"!res el1$&ri$!s:)e8!ra "el aisla)ien&! en&re $!)!nen&es "el Trans(!r)a"!r4 2!)!7eniza$i5n "ela &e)era&'ra in&erna re(ri7era$i5n4 e&$.

!. D++"+!*(/" '+l !*+(,+ !(#l!",+

El A$ei&e Aislan&e #a "e7ener*n"!se "en&r! "el Trans(!r)a"!r El1$&ri$! "'ran&e el('n$i!na)ien&! n!r)al "el )is)!. La "e7enera$i5n "een"er* "e )'$2!s(a$&!res4 $!)! el &i! "e &rans(!r)a"!r4 '3i$a$i5n4 $ar7a &e)era&'ra "e &ra3a8!4e&$.

La C!n&a)ina$i5n "e l!s A$ei&es Aislan&es es&* 3*si$a)en&e rela$i!na"a $!n:

Presen$ia "e 2')e"a" en el A$ei&e +a7'a- Par&%$'las: la (a3ri$a$i5n "e l!s &rans(!r)a"!res i)li$a la '&iliza$i5n "e

aales $el'l!sa4 /'e 'e"en "esren"er e/'e9as ar&es !r #i3ra$i5n4e&$.

O6i"a$i5n: Es('erz!s "e &ra3a8!4 'n&!s $alien&es4 "e7enera$i5n "e lasar&%$'las s'$ie"a" "es$!)ensa$i!nes r!#!$an la 7enera$i5n "e7ases "is'el&!s !6i"a$i5n "el A$ei&e Aislan&e "el &rans(!r)a"!r.

0. A")l(#(# '+ !*+(,+# !(#l!",+#

El Man&eni)ien&! Pre#en&i#! "e l!s A$ei&es Aislan&es "e3e in$l'ir el An*lisis "elA$ei&e4 )e"ian&e "i(eren&es r'e3as /'e er)i&an $!n!$er el es&a"! ('n$i!nal "el

!


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)is)!4 /'e e#i&e Fallas inesera"as "e l!s Trans(!r)a"!res4 $!n las$!nsi7'ien&es $!nse$'en$ias e$!n5)i$as "e $ali"a" en el ser#i$i! "e s')inis&r!el1$&ri$!.

*. C%&5%0!*(/" '+ !*+(,+# !(#l!",+#

La &!)a "e )'es&ras ara el an*lisis "el a$ei&e aislan&e "es"e ser realiza"a "e(!r)a se7'ra $'i"a"!sa4 ara $!nse7'ir res'l&a"!s reales. Las r'e3as 3*si$as/'e 'e"en 2a$erse a l!s A$ei&es Aislan&es ara &rans(!r)a"!r s!n:

Tes& "e Ri7i"ez 0iel1$&ri$a: C!nsis&e en la $!)r!3a$i5n "e la $aa$i"a" aislan&e"el a$ei&e "el &ras(!r)a"!r4 )e"ian&e la e6&ra$$i5n "e 'na )'es&ra el 's! "e'n aara&! C!)r!3a"!r "e Ri7i"ez 0iel1$&ri$a

A7'a "is'el&a en el A$ei&e: Me"i"a en PPM4 ar&es !r Mill5n4 "e e(e$&! "ire$&!en la 1r"i"a "e la Ri7i"ez 0iel1$&ri$a "e la )'es&ra.

Ne'&raliza$i5n>A$i"ez: C!n&r!l "e l!s ni#eles "e ACI0O en el A$ei&e4 $!)!re(eren$ia "el ni#el "e O6i"a$i5n "el )is)!.

T'r3ie"a">C!l!r: Tan&! la resen$ia "e A7'a $!)! "e !&ras ar&%$'las "is'el&asr!"'$e &'r3ie"a" en el A$ei&e Aislan&e.

Par&%$'las 0is'el&as: $!n&a)ina$i5n !r &!"! &i! "e s'$ie"a".

Gases 0is'el&!s: El en#e8e$i)ien&!4 8'n&! $!n la "e7ra"a$i5n "e las ar&%$'las !rla &e)era&'ra !si3les "es$ar7as in&ernas4 7eneran "i(eren&es 7ases "en&r! "el&rans(!r)a"!r en el a$ei&e.

Tensi5n S'er(i$ial: Val!r F%si$! "el A$ei&e4 $!n rela$i5n $!n la #is$!si"a".


9/31

3. EQUIPOS 6 MATERIALES

= Trans(!r)a"!r &ri(*si$! se$! "e 78VA< 229;


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= A'&!&rans(!r)a"!r &ri(*si$! +V!(!*- "e 78VA

= Analiza"!r &ri(*si$!

=

Ban$! "e resis&en$ias +(!$!s in$an"es$en&es-

$


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= M!&!r &ri(*si$! "e ;;9 V

;. SOLUCIN DEL CUESTIONARIO

Pr'e3a "e #a$%! $!r&!$ir$'i&!:

1) eterminar los par!metros "ue representan el transformador real# lasp$rdidas en el mismo y la eficiencia del transformador trif!sico.

Hallan"! la rela$i5n "e &rans(!r)a$i5n:

1%


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Transformador trifasico de5KVA ;220

460V

aterico=2,0909

Lado de Baja Lado de Alta

Vrs(V) Vst(V) Vtr(V) VRS(V) VST(V) VTR(V)

193,8 194,7 190,4 397,2 406,5 401,5

203,1 204,9 200,0 417,7 428,0 421,7

213,1 214,3 210,1 436,8 448,6 443,2

224,1 226,0 220,5 461,1 469,0 464,6

226,0 227,8 225,5 471,1 471,5 478,1

Se determina un valor promedio de a:a=2,0844

Prueba de %ac&o'

Prueba de Vaco

Vrs(V) 221,8 I1(A) 1,407 P (KW) 0,502

Vst(V) 220,6 I2(A) 1,214 Q (KVAR) 0,350

Vtr(V) 221,3

I3(A) 1,091

S (KVA) 0,549

Vprom(V) 220,8 I0(A) 1,21 Cos 0,640

Hallan"! l!s ar*)e&r!s g y b:

11

VBT(V)

promedi

o

VAT(V)

promedi

o

a %erro

r

192,967 401,733 2,082 0,432

202,667 422,467 2,085 0,305

212,490 442,867 2,084 0,322

223,533 464,900 2,080 0,532

226,433 473,567 2,091 0,024


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Conductancia'gB . T .=

PFe /3

(V

3)2[1]

Admitancia'

YB . T .= I

0

V

3

[1]

(usceptancia'

bB . T .=YB .T.2gB . T .

2[1]

Vn/

3

(V)

I0(A) PFe(KW)

g

(104 1Y

(104 1)b

(104 1)

121,2

9

1,21 0,50

2

81,402 116,612 72,341

Prueba de Cortocircuito

C!rrien&e N!)inal en la"! "e @V: IN= 5000VA

3x 440V=6,94A

I1(A) 6 Vrs(V) 15.3 P (KW) 0,113

I2(A) 6,36 Vst(V) 16,03 Q

(KVAR)

0,348

I3(A) 6,034 Vtr(V) 16.05 S (KVA) 0,583Icc (A) 6,13 Vcc (V) 15,92

12


14/31

A2!ra se &ra3a8a $!n 'na s!la (ase:

Hallan"! l!s ar*)e&r!s "el $ir$'i&! e/'i#alen&e:

Req=Pcc/3

Icc2[]

eq=Vcc/3

Icc[]

!eq=eq2Req2[]

Vcc/

3 (V)

Icc (A) Pcu

(KW)RA.T.() ZA.T.() XA.T.()

10,51 6,13 0,113 1,051 1,708 1,354

2) el ensayo de %ac&o traar las cur%as del factor de potencia Cos* +,)#potencia consumida P-+) y corriente en %ac&o /-+A) en funci0n de la tensi0nde alimentaci0n.

13


15/31

15% 1% 1$% 21% 23% 25%%

%.2

%.4

%.!

%.8

1

1.2

1.4

&'() * % +(,' %.%3 ( )R * %.$$

TENSION DE ALIMENTACION (V)

CORRIENTE DE VACIO (A)

15% 1!% 1% 18% 1$% 2%% 21% 22% 23%%

1%

2%

3%

4%

5%

!%

%8%

$%

&'() * 4.! +(,' %.%1 ( )R * 1

TENSIN DE ALIMENTACIN 'V)

POTENCIA CONSUMIDA ')

14

V Io (A) P(KW) cos

22%.$3 1.23 82 %.182%$.%! %.$52 % %.21$8.4! %.!8 !2 %.2118.! %.484 53 %.21

1.!!3 %.3$2 4 %.22


16/31

15% 1!% 1% 18% 1$% 2%% 21% 22% 23%%

%.%5

%.1

%.15

%.2

%.25

&'() * - %( / %.3R * %.8$

TENSIN DE ALIMENTACIN 'V)

FACTOR DE POTENCIA ')

3) el ensayo de cortocircuito graficar a partir de las lecturas la potenciaconsumida PCC+)# la tensi0n de la impedancia cc +) como funciones de lacorriente de cortocircuito /cc +A)

V Io (A) P(KW) cos

!.13 15.8 258 %.5!5.1 14.1 212 %.5

4.!3 12.%2 18% %.5$4.32 11.15 1!8 %.5$

3.81 $.81 13% %.!

8 $ 1% 11 12 13 14 15 1! 1%

5%1%%

15%

2%%

25%

3%%

&'() * 18.8( - 5%.%5R * %.$5

PCC VS ICC

ICC

PCC

15


17/31

8 $ 1% 11 12 13 14 15 1! 1%

1

2

3

45

!

&'() * %.3$( / %

R * 1

VCC V.S ICC

ICC

VCC

4) Calcular la regulaci0n de tensi0n para una carga nominal con Cos*-.1inducti%o. Asimismo calcular la eficiencia del transformador para estascondiciones'

Hallando la eficiencia:

"= 3VanIan#os$

3V2nI2n#os$+P0+P%

100

"=

50000,9150000,91+502+113100

"=88,093

1!


18/31

Pr'e3a $!n $ar7a:

1) xplicar el significado de cada una de las caracter&sticas de placa de estetipo de transformadores.

rden de fabricaci0n' 0!$')en&! /'e "es$ri3e la (a3ri$a$i5n $!)le&a "e 'n

ar&%$'l! 67mero de serie'N)er! al(an')1ri$! asi7na"! ara i"en&i(i$a$i5n. 6orma de fabricaci0n'G'%a ara la $!rre$&a (a3ri$a$i5n "el r!"'$&!. 67mero de fases:N)er! "e (ases /'e !see el &rans(!r)a"!r. Potencia nominal'P!&en$ia aaren&e a lena $ar7a. olta8es nominales'V!l&a8es "e "ise9!. Corrientes nominales'C!rrien&es "e "ise9!. 6i%el de aislamiento int. Primario'V!l&a8e n!)inal "e aisla)ien&! en el ri)ari! 6i%el de aislamiento int. (ecundario' V!l&a8e n!)inal "e aisla)ien&! en el

se$'n"ari! 9rupo de conexi0n' F!r)a "e $!ne6i5n "e las (ases "el &rans(!r)a"!r en el

ri)ari! se$'n"ari!. :recuencia'Fre$'en$ia a la $'al &ra3a8a el &rans(!r)a"!r.

1


19/31

Calentamiento aceite ; cobre' Te)era&'ra )*6i)a "el a$ei&e "e l!s

arr!lla)ien&!s "e $!3re Tipo de enfriamiento'ONAN (il 6atural Air 6atural; A$ei&e aire n! (!rza"!s- Clase de aislamiento t$rmico' A ($!)ren"e )a&eriales (i3r!s!s4 a 3ase "e

$el'l!sa ! se"a +&%i$a)en&e- sa&'ra"!s $!n l%/'i"!s aislan&es !&r!s )a&eriales

se)e8an&es4 La &e)era&'ra $ara$&er%s&i$a es "e =@ 7ra"!s $en&%7ra"!s-Altitud de operaci0n' Al&i&'" )*6i)a "e ('n$i!na)ien&! n!r)al "el

&rans(!r)a"!r4 sin /'e el aisla)ien&! s'(ra al7n in$!n#enien&e. Tipo ;


20/31

o Pl!*! '+ *!!*,+?#,(*!#: en ella se re$!7en las $ara$&er%s&i$as )*s

i)!r&an&es "el &rans(!r)a"!r4 ara /'e se 'e"a "is!ner "e ellas en $as! "e/'e ('era ne$esaria $!n!$erlas.

o G($% '+ ll+"!'%: er)i&e in&r!"'$ir l%/'i"! re(ri7eran&e en la $'3a "el

&rans(!r)a"!r.o R!'(!'%+# '+ +$(+!*(/": s' )isi5n es "isiar el $al!r /'e se 'e"a

r!"'$ir en las $ar$asas "el &rans(!r)a"!r e#i&ar as% /'e el a$ei&e se $alien&een e6$es!.

3)

3) etallar los usos de este tipo de transformadores

L!s &rans(!r)a"!res $!n#ier&en la ener7%a el1$&ri$a al&erna "e 'n $ier&! ni#el "e#!l&a8e4 en ener7%a el1$&ri$a "e !&r! ni#el "e #!l&a8e !r )e"i! "e la a$$i5n "e 'n$a)! )a7n1&i$!.

La ('n$i5n )*s i)!r&an&e "e es&a )*/'ina es la "e la &rans)isi5n "e !&en$ia4

sien"! s' rin$ial ('n$i5n: ele#ar ! re"'$ir la &ensi5n $!rrien&e en&re "!s$ir$'i&!s. L!s &rans(!r)a"!res "e !&en$ia !eran en !&en$ias n!r)aliza"as "e= 2as&a @ MVA es "e$ir a !&en$ias s'eri!res "e = MVA s!n "es&ina"!srin$ial)en&e ara sis&e)as "e "is&ri3'$i5n TRIFASICOS.

El &rans(!r)a"!r $!n $'3a "e a$ei&e "e5si&! "e e6ansi5n es el )*s '&iliza"!en las es&a$i!nes s'3es&a$i!nes &rans(!r)a"!ras. Para 2a$erl! )*s ('n$i!nal4

1$


21/31

en el r!i! &rans(!r)a"!r se in$!r!ran 'na serie "e ele)en&!s "e $!n&r!l4r!&e$$i5n4 e&$.< /'e l! 2a$en )*s r*$&i$! se7'r!.

4) xplicar la utilidad de los Taps en este tipo de transformadores.

L!s &as s!n "eri#a$i!nes /'e !seen l!s &rans(!r)a"!res &ri(*si$!s4 l!s $'ales2a$en /'e se &en7a la !si3ili"a" "e !"er $a)3iar la &ensi5n a la sali"a "el&rans(!r)a"!r4 a /'e $'an"! el &rans(!r)a"!r &en7a /'e ali)en&ar a 'na $ar7a/'e ase l!s li)i&es el &rans(!r)a"!r n! !"r* a3as&e$er $!n la )is)a &ensi5n a/'e es&* s!3reasan"! s' &ensi5n4 !r l! /'e es&e &a ! $!n)'&a"!r 'e"e ser$a)3ia"! ara ele#ar la &ensi5n.

Tenien"! en $'en&a /'e ara 2a$er el $a)3i! en el &a se "e3e &ener"esener7iza"! el &rans(!r)a"!r4 2a$ien"! $!r&! $!r&!$ir$'i&! en la en&ra"a "el&rans(!r)a"!r en la sali"a "el &rans(!r)a"!r e#i&an"! as%4 /'e lle7'e el #!l&a8e al&rans(!r)a"!r a sea !r el ri)ari! ! se$'n"ari!.

5) Con los datos del ensayo con carga a factor de potencia 1. 9raficar la cur%a %s /.

Focos Incandescentes

VUV(V) 441,9 I1(A) 0,517 P (KW) 0,62 Cos

VUW(V) 447,5 I2(A) 0,67 S (KVA) 0,62 1

VVW(V) 449,3 I3(A) 0,75 Q (KVAR) 0,000

En es&e ensa! s!l! se &ra3a85 $!n 'na s!la $ar7a "e (.".. i7'al a =4 "e la $'al el#!l&a8e la $!rrien&e a la sali"a "el &rans(!r)a"!r es&* "a"a !r:

2%


22/31

Vprom

(V)

446,9 I(A) 0,813

442 443 444 445 44! 44 448 44$ 45% 451 452%.$

%.$

%.8

%.8

%.81

%.81

%.82

%.82

%.83

V 0. I

V 'V)

I 'A)

>) Para las di%ersas cargas resisti%as dispuestas# construir el circuitomonof!sico e"ui%alente y determinar' ?a regulaci0n de tensi0n

r=|V1xa||V2|

|V2|

r=|220x 2,084||446,9||446,9|

r=2,6

@) ?a eficiencia del transformador para estas condiciones'

Hallando la eficiencia:

"= 3VanIan#os$

3V2nI2n#os$+P0+P%100

"= 3x 446,9x0,813x13x446,9x 0,813x 1+502+113

100

"=52.6

21


23/31

) Comparar las p$rdidas en el cobre (IN1)2

. RT& ['] con las p$rdidas de

carga P% (75( #) dada por la expresi0n'

P%(75 ( #)=3.(I1N2Req (75 ( #)+ (235+75)(235+T)+(P#)N3$3 I1N2Req (75( #))(235+T)(235+75))onde'

I1N:#orriente nomina* en e* +rimario

Req ( 75( #) :Resistencia eq)i,a*ente en e* arro**amiento +rimario a75 ( #

Ballando Req ( 75( #) '

Rcc (19 ( #)=Rcc1+Rcc2

a2

Rcc (19 ( #)=0,8+

0,8

2,01472

Rcc (19 ( #)=0,635

Req (75( #)=Rcc (19 ( #)x

(234,5+75 )(234,5+19 )

+(Req(19 ( #)R cc (19( #))x(234,5+19 )(234,5+75 )

Req ( 75( #)=0,7381x

(234,5+75 )(234,5+19 )

+ (1,01810,7381 )x(234,5+19 )(234,5+75 )

Req ( 75( #)=1,203

P%(75 ( #)=3.(13,122Req(75( #)+ (235+75 )(235+19)+(118313,122Req (75 ( #))(235+19)(235+75))

P%(75 (#)=3.(13,122x1,1305+(235+75 )(235+19 )+( 1183 13,122x1,1305)(235+19 )(235+75 ))

22


24/31

P%(75 ( #)=210,5038'

Por lo tanto es mayor a las p$rdidas del Cu' 210,5038' 113

) 9rafi"ue la cur%a &ndice de carga %s Dendimiento. EFu$ puede notarG#(ustente su repuesta y desarrolle la expresi0n anal&tica adecuada.

I1N=6,28A < Pfe=0.449K' < Pc)=0.118K'

C!n Car7as:

P+0! *%" $%*%# ("*!"'+#*+",+#:

I1+=

I1+I

2+I

3

3

I1+=0,723A < P=0.614K'

n"i$e "e Car7a: E(i$ien$ia

#=I

1+

I1N n=

P

P+P fe+Pc)

#=0,1245 n=51,42

23

I1 @4K=

I2 @4K

I3 @4K=


25/31

P+0! *%" *%"'+"#!'%+#

I1+=3,048A < P=0.089K'


#=I

1+

I1N n=

P

P+P fe+Pc)

#=0.3954 n=11,51

P+0! *%" M%,%

I1+=4,1373A < P=0,321K'


24

I1 ,4@=

I2 ,4@,

I3 ,4@

I1 ,4,

I2 4KK

I3 ,4,=


26/31

#=I

1+

I1N n=

P

P+P fe+Pc)

#=0,605 n=28,13

Pr'e3a $!n (!$!s $!n"ensa"!res:

I1+=3,1357A < P=0,614K'


#=I

1+

I1N n=

P

P+P fe+Pc)

#=0,52 n=54.86

9DA:/CA H6/C CAD9A ( D6/


27/31

0 0.2 0.4 0.6

68

70

72

74

76

78

/ndice de Carga %s ficiencia

Indice de Carga vs

Eficiencia

Polynomial (Indice de

Carga vs Eficiencia)

Indice de Carga (C)

Eficiencia (n)

El ren"i)ien&! es la rela$i5n en&re la !&en$ia &il4 /'e en el $as! "el &rans(!r)a"!r es la!&en$ia /'e se &rans)i&e a &ra#1s "el se$'n"ari! P &!"a la !&en$ia /'e a3s!r3e el&rans(!r)a"!r "es"e el ri)ari! P=.

n= V2I2cos(2)

V2I

2cos (2 )+P#)+PFe

2!

ndice de

Carga (C)

Eficienci

a (n)

0.1294 52,48

0.4854 13,57

0.5155 29,13

0.4993 51,98


28/31

Un &rans(!r)a"!r 'e"e &ra3a8ar a lena $ar7a4 es "e$ir4 $!ne$&a"! a s's #al!resn!)inales ! 'e"e $!ne$&arse a #al!res in(eri!res. Se lla)a %n"i$e "e $ar7a +$- a larela$i5n /'e e6is&e en&re la in&ensi"a" /'e a3s!r3e el &rans(!r)a"!r en 'nas"e&er)ina"as $!n"i$i!nes la in&ensi"a" /'e a3s!r3er%a en s's $!n"i$i!nes n!)inales.

#=I

1

I1n

Las 1r"i"as en el $!3re se #en in(l'i"as !r el %n"i$e "e $ar7a a /'e s!n r!!r$i!nalesal $'a"ra"! "e las in&ensi"a"es:

P#)=I12Rcc=#

2I1n2Rcc=#

2Pcc

Las 1r"i"as en el 2ierr! n! se #en a(e$&a"as !r el %n"i$e "e $ar7a. La !&en$ia /'e se&rans)i&e al se$'n"ari! ser* r!!r$i!nal al %n"i$e "e $ar7a:

P2=V

2nI2cos (2 )=#V2nI2ncos (2 )=#-cccos (2)

El ren"i)ien&! &a)3i1n se #er* a(e$&a"! !r el %n"i$e "e $ar7a:

n=

#-2cos(2)

#-2cos(

2)+#2Pcc+PFe

Se 'e"e "e)!s&rar /'e el ren"i)ien&! "e 'n &rans(!r)a"!r es )*6i)! $'an"! las1r"i"as en el $!3re &ienen el )is)! #al!r /'e las 1r"i"as en el 2ierr!:

nmax si P#)=PFe esdecir si#2Pcc=P0 /#=

PFePcc

2


29/31

7. OBSERVACIONES

Al )!)en&! "e realizar el ensa! "e $!r&!$ir$'i&!4 l!s ins&r')en&!s "e )e"i"a

n! )ar$a3an l!s #!l&a8es en las (ases4 "e3i"! a /'e en el ensa! "e

$!r&!$ir$'i&! la &ensi5n "e ali)en&a$i5n es )' e/'e9a.

Se &'#! /'e realizar el ensa! $!n $ar7a en es&rella !r/'e l!s (!$!s &ra3a8an

$!n @ #!l&i!s.

El )!&!r /'e &ra3a8a a @ #!l&i!s se en$!n&ra3a en )alas $!n"i$i!nes4 "e3i"!

a 'na )ala $!ne6i5n in&erna en&re 3!3inas.


30/31

Es !si3le ar!6i)ar l!s &rans(!r)a"!res a 'n $ir$'i&! e/'i#alen&e ar!6i)a"!

sin $!nsi"erar la ra)a "e e6$i&a$i5n.

L!s #al!res "e l!s ar*)e&r!s "e $!r&!$ir$'i&! "een"en "e la $!rrien&e /'e

$ir$'la !r ell!s4 es&a es la raz5n !r la /'e las n!r)as "e ensa!s e6i7en /'e

la $!rrien&e sea la n!)inal ! a lena $ar7a +!$'rre l! )is)! ara l!s

ar*)e&r!s "e #a$%!4 "een"en "el #!l&a8e ali$a"!-.

Para el ensa! "e #a$%!4 a )e"i"a /'e el #!l&a8e "e e6$i&a$i5n se a$er/'e al

#!l&a8e n!)inal la ener7%a rea$&i#a $!ns')i"a !r el rea$&!r ser* )'$2! )a!r

/'e el $!ns')! "e ener7%a a$&i#a.

Para el ensa! "e $!r&!$ir$'i&!4 ara $!rrien&es $er$anas a la $!rrien&e n!)inal

el $!ns')! "e ener7%a rea$&i#a es )'$2! )en!r /'e el $!ns')! "e ener7%a

a$&i#a.

@. RECOMENDACIONES

Al )!)en&! "e realizar l!s ensa!s sie)re $!)enzar "es"e #!l&a8es3a8!s4 l'e7! !$! a !$! a')en&ar el #!l&a8e ara as% !"er e#i&ar

a$$i"en&es en el la3!ra&!ri!.

Realizar sie)re las $!ne6i!nes "e l!s e/'i!s $'an"! es&!s n! es&1n

sien"! ali)en&a"!s !r la re".

. BIBLIOGRAFA

Cir$'i&!s El1$&ri$!s II4 F. L5ez A4 7.a

E"i$i5n O$&'3re 0el @==4

E"i&!rial QQCien$ias.

2$


31/31

Cir$'i&!s El1$&ri$!s4 Ja)es . Nils!n4 7.a

E"i$i5n Ma"ri" @@4

E"i&!rial Pears!n E"'$a$i5n S.A4 P. =@K.

MIT DCir$'i&!s Ma7n1&i$!s Y Trans(!r)a"!res

A.V. I#an!#;S)!lens. DMa/'inas El1$&ri$as

Documents

lab7maq.docx