INSTITUTO POLITCNICO NACIONALESCUELA SUPERIOR DE INGENIERA MECNICA Y ELCTRICAINGENIERA ELCTRICALABORATORIO DE CONVERSIN DE LA ENERGA lllPRACTICA N: 8CONEXIN DE TRANSFORMADORES EN PARALELOGRUPO: 6EV3EQUIPO: 4INTEGRANTES DEL EQUIPOAguilar Lpez Luis Andres BOLETA: 2012300024NOMBRE DEL PROFESOR: ESCUTIA GMEZ JUAN DE JESUS NERIPROFESOR AUXILIAR:RODRGUEZ FIDEL ROBERTO

FECHA DE LA PRCTICA: 22 de junio de 2015FECHA DE ENTREGA: 30 de junio de 2015

CALIFICACIN

INDICE

OBJETIVO.1MARCO TERICO...1EQUIPO Y MATERIAL EMPLEADOS..7PROCEDIMIENTO...7CONCLUSIONES10BIBLIOGRAFIA.10ANEXO...11

OBJETIVO

Que el alumno aplique los requisitos para acoplar 2 transformadores trifsicos y un banco de tres transformadores monofsicos en paralelo para alimentar una carga y verificar el comportamiento del sistema.MARCO TERICOTransformadores en paraleloCuando el suministro de potencia se incrementa y el transformador utilizado no tiene la suficiente, se lo debe cambiar por uno mayor o bien colocar otro en paralelo.Sea una red de suministro elctrico con una tensin U1, que alimenta el primario de los transformadores, y otra red que alimentar una serie de cargas con una tensin U2, segn se indica en el esquema de la figura 7.28.En la situacin de la figura los dos transformadores (A y B) estn conectados en paralelopero no suministran potencia a carga alguna. Por lo tanto si hacemos un recorrido cerrado como el indicado, la suma de las tensiones debe ser igual a cero.Se pueden dar dos situaciones de acuerdo a la polaridad instantnea que tengamos en los secundarios de los transformadores.De acuerdo a la polaridad indicada en la figura 7.28, al efectuar el recorrido indicado se cumple:U2A U2B = 0

En el caso de tener la polaridad como se indica en la figura 7.29, la suma de las tensiones es distinta de cero, por lo cual se ha realizado un cortocircuito en el secundario de los transformadores, lo cual dar lugar a que se puedan daar.

U2A + U2B = 0Quiere decir que previamente a efectuar la instalacin debemos conocer los bornes con igual polaridad instantnea, o sea lo que se suele llamar bornes homlogos, para conectar los mismos entre si.Los transformadores traen indicados dichos bornes mediante una letra, pero en el caso de tener que individualizarlos se puede recurrir al siguiente mtodo, mediante el uso de 3 voltmetros, uno que mide la tensin del primario, otro la tensin del secundario y un tercero que mide la tensin entre dos bornes uno del primario y otro del secundario, cortocircuitando los otros dos segn se muestra en la figura 7.30.

SiU3 = U1 - U2 los bornes marcados con un punto son homlogos (Fig. 7.31)

SiU3 = U1 + U2 los bornes marcados con un punto son homlogos (Fig. 7.32)

Distribucin de la carga de dos transformadores en paralelo

De acuerdo a la figura 7.28, y reemplazando los transformadores por su circuito equivalente reducido nos queda el esquema de la figura 7.33

De la figura observamos que las dos impedancias internas de los transformadores quedan en paralelo, con lo cual el esquema anterior se puede dibujar segn la figura 10.34., en la cual se han colocado las corrientes en la carga y en los transformadores.

Entre A y B la diferencia de potencial est dada por:

UAB = Z1eqA I1A = Z1eqB I1Bo tambin:

1

U AB

Z1eqA Z1eqBZ1eqA Z1eqB

I1C

Resolviendo estas ecuaciones nos queda:

I1A

Z1eqBZ1eqA Z1eqB

I1C

I1B

Z 1eqAZ1eqA Z1eqB

I1C

La potencia aparente de cada transformador es:

S A U1 I1A

U1

Z1eqBZ1eqA Z1eqB

I1C

SB U1 I1B U1

Z1eqAZ1eqA Z1eqB

I1C

Relacionando ambas ecuaciones nos queda:

S AZ1eqBSBZ1eqA

Esto nos indica que las potencias que van a entregar los transformadores, estn en relacin inversa con sus impedancias.

Otro punto a tener en cuenta, es que para que las corrientes estn en fase y tengan el mnimo valor.

En la figura 7.35, se analizan ambas situaciones:

IAIB

IC

IA + IB = ICIA + IB = IC

IA

IB

IC

IA + IB = ICIA + IB IC

Figura 7.35 Anlisis de la sumatoria de las corrientes de cada transformador

De cumplirse las situaciones analizadas, los transformadores se repartirn la carga con el mismo factor de carga. De no cumplirse las dos ltimas relaciones, la potencia con que contribuye cada uno, puede dar lugar a que uno de ellos se pueda sobrecargar, aunque la suma de potencias que entregan, no supere la suma de las potencias nominales de las unidades.

Transformadores en paralelo con distinta relacin de transformacin

Cuando la relacin de transformacin no es igual en ambos transformadores, la tensin de los secundarios es de distinto valor en cada uno, ya que la del primario est impuesta por el sistema de alimentacin. En este caso aunque no haya carga, va a existir una corriente de circulacin entre los transformadores, que estar limitada por la impedancia interna de los mismos.En la figura 7.36 se muestra esta situacin, y en la misma se encuentran graficados los transformadores, con su impedancia interna reducida al secundario.

Haciendo una circulacin como la indicada, y sumando los potenciales nos queda:

U2A Z2eqA I2C - Z2eqBI2C U2B = 0

I2C

U2A U2BZ 2eqA Z 2eqB

Vemos que si las tensiones, son iguales, la corriente de circulacin es cero.La tensin en vaco de salida del paralelo, ser un valor intermedio entre ambas tensiones de acuerdo a:

U2 = U2A - ZA I2C = U2B - ZB I2C

De esta manera, cuando se establezca la carga, aquel transformador cuya tensin de salida sea mayor, sumar su corriente a la de carga y en el otro ser la diferencia, con lo cual el primero puede llegar a trabajar sobrecargado. Un esquema elctrico equivalente se muestra en la figura 7.37, tal que los transformadores estn representados por una fuente en serie con su impedancia interna.

+

Z2eqAZ2eqB

U2

++U2AU2B---

Figura 7.37 Esquema elctrico equivalentede dos transformadores en paralelo

Resumiendo, para que se puedan instalar dos transformadores en paralelo, se debe cumplir:

Igualdad de tensin primaria y secundaria.

Conexin de bornes homlogos entre s

Relacin de potencia aparentes, inversamente proporcional a la relacin de las impedancias

Igual relacin resistencia reactancia.

Dado que las dos ltimas condiciones son de difcil cumplimiento, debido a que los transformadores pueden ser de distintos fabricantes, o de distinto ao de fabricacin, se debe prever que la suma de las potencias de los transformadores sea superior a la del consumo. Tambin se deber prever en la eleccin de la potencia de los transformadores, posibles incrementos futuros en la demanda de potencia.

EQUIPO Y MATERIAL A EMPLEAR

Tablero Control-Proteccin 6 fusibles para 30A 3 fusibles para 60A Multmetro digital Conductor 12 AWG Transformador trifsico tipo seco 3 Bases porta soquets Pinzas para electricista y Navaja para electricista Indicador de Secuencia de Fases 9 Conos calefactores Banco de 3 transformadores monofsicos Voltampermetro de gancho Interruptor trifsico tipo cuchillas

PROCEDIMIENTO 1.- Efectuar el levantamiento de datos de placa, caractersticas, diagramas fsicos y fotografas de la lista de equipos y materiales empleados en la prctica.Tablero Control-Proteccin:

Diagrama Fsico 1: Tablero Control-Proteccin Fotografa Representativa 1: Tablero Control-ProteccinTransformador Trifsico Tipo Seco:

Diagrama Fsico 2: Transformador Trifsico Fotografa Representativa 2: Transformador Trifsico

Diagrama Fsico 3: Banco de 3 Transformadores Monofsicos Fotografa Representativa 3: Banco de 3 Transformadores Monofsicos

2.-Verificar las conexiones elctricas internas de los tres transformadores monofsicos y del trifsico, reportar diagramas fsicos y diagrama de conexiones conforme a tablilla de bornes.

Diagrama Fsico 4: Conexin delta estrella transformador trifsico

Diagrama Fsico 4: Conexin delta estrella banco de tres transformadores monofsico

3.- Efectuar la verificacin del funcionamiento del tablero control proteccin y fotografa.

Fotografa Representativa 4: Tablero Control-Proteccin NOTA: El diagrama fsico es el mismo que en el inciso 1.4.-Considerando los pasos anteriores efectu la conexin en paralelo del transformador trifsico con un banco de tres transformadores monofsicos para alimentar una carga conforme al siguiente diagrama:

Diagrama Fsico 5: Conexin en Paralelo

ArregloParalero Independiente

I2I1I2TR1I1TR1

1.61.9 A1.7

I2I1I2TR2I1TR1

.7.81.71.7

TABLA 1: Resultados Obtenidos

CONCLUSIONESEn esta prctica se comprob el funcionamiento de transformadores en paralelo que nos sirve para cuando la potencia se incrementa y el transformador utilizado no tiene la suficiente, se lo debe cambiar por uno mayor o bien colocar otro en paralelo. Y para poder acoplarlos en paralelo se necesitan de algunos requerimientos para lograrlo como es que los dos transformadores tengan la misma polaridad, la misma relacin de transformacin, frecuencia, secuencia de fases. Si esto no se cumple no se puede acoplar en paralelo y podra daar el transformador

BIBLIOGRAFIA1) Transformadores- Enrique-Ras.2) Transformadores- Amancio R. Rojas Flores.3) Propuesta de Laboratorio de Pruebas a Transformadores de Distribucin- Uri David lvarez Vsquez.4) Transformadores - Leonardo Chvez Arias.5) Transformadores Julio lvarez.

ANEXO:HOJAS DECAMPO