Prácticas de Conversion I

LABORATORIO I PRUEBAS A REALIZAR EN EL TRANSFORMADOR I.. OBJETIVOS: 1.

Obtener la relación de voltaje y corriente de un

transformador . estudiar las corrientes de e!citación" la ca#acidad de voltam#eres y las corrientes de cortocircuito en un transformador.  $%&'()E&TO TEO*I+O ,os transformadores transformadores var-an en tamao y #eso de acuerdo a su uso" desde unidades muy #e/ueas #ara e/ui#os electrónicos 0asta unid unidad ades es ia iant ntes esca cass utili utili2a 2ada dass en esta estacio cione ness cent centra rale les3 s3 Sin Sin emba embarro todo todoss los los tran transf sfor orma mado dorres #res #resen enta tan n las las mism mismas as caracter-sticas. +uando e!iste ste una inducción mutua entre dos bobinas o devanados" un cambio en la corriente /ue #asa #or una de ellas" induce un voltaje en la otra.  Todos  Todos los transformadores transformadores #oseen un devanado #rimario y uno o mas mas deva devana nado doss secu secund ndari arios os33 el deva devana nado do #rima #rimario rio recibe ecibe un voltaje ac. 4 lo aco#la a un devanado secundario mediante un cam#o man5tico variable. ,a ener-a toma la forma de una fuer2a electromotri2 /ue #asa #or el devanado secundario y #uede ser transferida a una cara. (s- #ues la ener-a el5ctrica se #uede tran transf sfer erir ir de un cir circuit cuito o a otro otro sin sin /ue /ue e!ist !ista a una una cone cone!i !ión ón el5ctrica entre ambos. +uando un transformador esta funcionando" #asa corriente alterna #or sus devanados y se establece un cam#o man5tico a trav5s del n6cleo de 0ierro3 0ierro3 como como resultado resultado se #roducen #roducen #5rdidas #5rdidas tanto en el cobre como en el 0ierro3 /ue son #arte de la #otencia real y 0acen /ue el transformador se caliente. 7ara establecer un cam#o man5tico se re/uiere de una #otencia reactiva" la cual se obtiene de la l-nea de alimentación3 #or esta ra2ón la #otencia total entreada al devanado #rimario es siem#re li lieram eramen entte mayor ayor /ue la #oten otenci cia a tota totall ent entread eada a #or #or el devanado secundario. ,os transformadores #ueden sufrir cortocircuitos accidentales causados #or desastres naturales o motivados #or el 0ombre. ,as corrientes de cortocircuito son muy elevadas y a menos /ue se interrum#an" /ueman el transformador en #oco tiem#o. III. 7*E+(%+IO&. &o 0acer ninuna cone!ión con la fuente encendida.

Seuir las instrucciones de la u-a. IV 'ES(**O,,O. 1. Identi8car Identi8car las termi terminales nales de los los transfor transformador madores es . 7rimario 91  93 y Secundario ;1  ;  ;< . (notar (notar el voltaje voltaje nominal nominal de uno de los los transfor transformador madores es 7rimario 91  9 ============ ============ volt. Secundario ;1  ;< ========== volt. <. (notar (notar la corriente corriente nominal nominal del transfo transformad rmador or.. 7rimario 91  9 ==============(m#. ==============(m#. Secundario ;1  ;< =============(m#. =============(m#. >. )edir la la resistencia resistencia de de cada uno uno de los devana devanados. dos. 7rimario 91  9 ================O0mios. Secundario ;1  ;< ==============O0mios. ?. )edir el el voltaje voltaje secundario secundario sin sin cara cara cuando cuando se a#lican a#lican 1 Vac al devanado devanad o #rimario. #rimar io. Secundario ;1 @ ;< ======= Volt.

A. medir corrien corriente te de cortocir cortocircuito cuito en el secundario secundario..

+onecte el circuito de la 8ura y aumente radualmente el voltaje en #asos de  voltios" 0asta /ue la corriente corriente de cortocircuito I sea de  am#.

Seuir las instrucciones de la u-a. IV 'ES(**O,,O. 1. Identi8car Identi8car las termi terminales nales de los los transfor transformador madores es . 7rimario 91  93 y Secundario ;1  ;  ;< . (notar (notar el voltaje voltaje nominal nominal de uno de los los transfor transformador madores es 7rimario 91  9 ============ ============ volt. Secundario ;1  ;< ========== volt. <. (notar (notar la corriente corriente nominal nominal del transfo transformad rmador or.. 7rimario 91  9 ==============(m#. ==============(m#. Secundario ;1  ;< =============(m#. =============(m#. >. )edir la la resistencia resistencia de de cada uno uno de los devana devanados. dos. 7rimario 91  9 ================O0mios. Secundario ;1  ;< ==============O0mios. ?. )edir el el voltaje voltaje secundario secundario sin sin cara cara cuando cuando se a#lican a#lican 1 Vac al devanado devanad o #rimario. #rimar io. Secundario ;1 @ ;< ======= Volt.

A. medir corrien corriente te de cortocir cortocircuito cuito en el secundario secundario..

+onecte el circuito de la 8ura y aumente radualmente el voltaje en #asos de  voltios" 0asta /ue la corriente corriente de cortocircuito I sea de  am#.

(notar: I1==========(m#. I1==========(m#.   V1==========Volt.   I==========(m#. . 'eterminar 'eterminar el el efecto de saturación saturación del del n6cleo n6cleo en la corriente de e!citación de un transformador. transformador.

     

V1=======Vac. I1========(m#. V========Vac.

(umentar en #asos de dos dos voltios la fuente y 0acer las anotaciones de la corriente de e!citación I1 y el voltaje de salida V #ara cada voltaje de entrada. V1 A Vac C Vac 1D Vac 1 Vac

I1 =====(m# =====(m# =====(m# =====(m#

V ======Vac ======Vac ======Vac ======Vac

Observe /ue la corriente de maneti2ación aumenta r#idamente des#u5s de alcan2ar cierto voltaje de entrada. V.

7*%EB( 'E +O&O+I)IE&TO

1. 7or/u5 7or/u5 se se reali2an reali2an estas estas #ruebas #ruebas con la mayor mayor ra#ide2 #osible.===================== #osible.================================ ======================= =============  =   ======================  ================================== ======================= ==================  =======   =====  . 7ara /ue /ue sirven sirven las las #ruebas #ruebas de de cortocircuito.=========== cortocircuito.======================= ======================= ================  =====   ======================  ================================== ======================= ==================  =======   =======  <. Var-a la relación relación de voltaje voltaje entre entre los los dos devanados devanados debido a la saturación del n6cleo.=============================================   ======================  ================================== ======================= ==================  =======   =====  >. +ual de de los devana devanados dos del transform transformador ador disi#a disi#a mayor calor.===============================================   ======================  ================================== ======================= ==================  =======   =====.

LABORATORIO II PRUEBA DE POLARIDAD DE UN TRANSFORMADOR MONOFASICO. I.

OBJETIVOS. 1. 'eterminar 'eterminar si si la #olaridad #olaridad de un un transform transformador ador es aditiva o sustractiva. . 'esinar 'esinar el orden orden de la numeraci numeración ón de los termi terminales nales secundarios del transformador de acuerdo a su #olaridad.

II.

$%&'()E&TO TEO*I+O. +uando se eneri2a el devanado #rimario de un transformador #or medio de una fuente de corriente alterna" se establece un Fujo man5tico alterno en el n6cleo del transformador3 este Fujo alterno concatena las vueltas de cada devanado del transformador induciendo as- voltaje de corriente alterna en ellos. 7ara el caso" la #olaridad en un transformador indica el sentido relativo instantneo del Fujo de corriente en los l os terminales de alta tensión con res#ecto a la dirección del Fujo de corriente en los terminales de baja tensión. ,a #olaridad de un transformador #uede ser aditiva o sustractiva. ( continuación se #resenta una #rueba #ara determinarla. Se conectan dos Bornes adyacentes de los devanados de alta y baja tensión y se a#lica un voltaje reducido a cual/uiera de los devanados.

7*E+(%+IO& Identi8car los terminales de los devanados #rimario y secundario. *evisar cone!iones antes de eneri2ar. 'ES(**O,,O.

1. +onect +onectar ar se6n se6n es/uem es/uema. a.

7olaridad aditiva si el voltaje medido entre los Bornes 9 @ ;1 es mayor /ue el voltaje a#licado en el devanado de alta tensión. . +onectar se6n es/uema.

7olaridad substractiva si el voltaje medido entre los dos bornes 9 @ ;< es menor /ue el voltaje a#licado en el devanado de alta tensión. Generalmente y se6n normas industriales los transformadores de distribución monofsicos de 0asta doscientos HV(. +on voltajes en el lado de alta de 0asta oc0o mil seiscientos sesenta voltio" tienen #olaridad aditiva. Todos los dems tienen #olaridad substractiva. 'ESIG&(+I& 'E ,OS TE*)I&(,ES 'E T*(&S$O*)('O*ES )O&O$(SI+OS.

,os terminales se desinan se6n normas industriales y se #rocede en la siuiente forma: ,os terminales de alta tensión se desinan #or la letra 9 y se numeran de derec0a a i2/uierda" as- el terminal 91 es el de la derec0a visto el transformador desde el lado de alta.

,os terminales de baja tensión se desinan con la letra ;. (s- ;1 esta situado a la derec0a visto el transformador desde el lado de baja tensión3 esto es as- si el transformador es de #olaridad aditiva.

Si el transformador es de #olaridad substractiva ;1 se encontrara situado al lado i2/uierdo visto el transformador desde el lado de baja tensión.

7*%EB( 'E +O&O+I)IE&TO. 1. ( /ue se debe la #olaridad de los transformadores:=====================================   ======================================================   =============  . Se #uede cambiar la #olaridad de los transformadores: Si=====&o=====. 7or/ue.==============================================   ==========================================  <. E!#li/ue la ley de la mano derec0a:=============================================   ========================================== 

LABORATORIO III CONEXIÓN DE TRANSFORMADORES MONOFÁSICOS EN PARALELO I. OBJETIVOS. 1. +onectar transformadores monofsicos en #aralelo. . )onitorear voltajes y corrientes de la cone!ión en #aralelo. II. $%&'()E&TO TE*I+O. (l conectar dos o ms transformadores en #aralelo es #ara #ro#orcionar corrientes de cara mayores /ue la corriente nominal del transformador3 #ero se debe tener en cuenta las siuientes condiciones: 1. ,os transformadores deben tener el mismo des#la2amiento anular. . el voltaje nominal del #rimario y secundario debe ser el mismo. <. las #olaridades deben ser iuales. >. las tomas de derivación o ta# en la misma #osición. ?. el #orcentaje de im#edancia de los transformadores debe estar en el rano de .?K a 1D.?K. A. frecuencias de o#eración id5nticas.

III. 7*E+(%+I&. Se debe tener #resente cuando se conectan dos o mas transformadores en #aralelo las condiciones anteriores de funcionamiento 0ay /ue revisar con antici#ación los circuitos antes de eneri2ar la subestación.

Sino se tienen en cuenta las recomendaciones #ara 0ec0ar a andar el banco de transformadores #ueden #roducirse daos en el e/ui#o de #rotección o en una unidad de transformación. IV. )(TE*I(, 4 EL%I7O. ♦

)ódulo de subestación trifsica

♦

Voltaje #rimario 1DM>D.

♦

 transformadores de 1DD va a 1 y >.

♦

1 volt-metro.

♦

1 am#er-metro.

V. 'ES(**O,,O. 1. 7or el lado #rimario debe conectarse comien2o con comien2o y 8nal con 8nal de acuerdo a la 8ura. . 91 del #rimer transformador. <. 9 del #rimer

transformador

con

91

del

seundo

transformador

con

9

del

seundo

transformador. >. 7or el lado de baja tensión se conectarn comien2o con comien2o y 8nal con 8nal. ?. ;1 del #rimer transformador con ;1 del seundo transformador. A. ; del #rimer

transformador

con

;

del

seundo

transformador. . ;< del #rimer

transformador

con

;<

del

seundo

transformador.

 A NoB

H1

H1

H2

X3

X2

X1

H2

X1

X3 X2

a N

12 volt

b

12 volt

24 volt

Secundario en trifilar 

VI. )E'I+I& 'E VO,T(JES 4 +O**IE&TES 'E, +I*+%ITO. *ecuerde /ue su am#er-metro va conectado en serie y el volt-metro en #aralelo Voltajes. a @ n ==========

( @ &===========

b @ n ==========   a @ b ==========  +orrientes.

( ============== & ============== VII.

a ==============   b ==============   n ==============

7*%EB( 'E +O&O+I)IE&TO.

1. En un circuito conectado en #aralelo cómo es el voltaje  ======================================================   ======================================================  . Todo circuito conectado en #aralelo como es su corriente=======================================================   ==============================================  <. Lue diferencia e!iste entre una cone!ión en serie de una en #aralelo========================================================   ==============================================  >. ,a #otencia suministrada a la cara es mayor en serie o en #aralelo========================================================   ==============================================  ?. *ealice el diseo de dos transformadores conectados en #aralelo: aN ,os dos de #olaridad sustractiva. bN %no de #olaridad aditiva y otro de sustractiva.

LABORATORIO IV TRANSFORMADORES MONOFÁSICOS CONECTADOS EN DELTADELTA CON DESPLAZAMIENTO ANGULAR DE CERO GRADOS. I. OBJETIVOS. 1. Efectuar una cone!ión de tres transformadores monofsicos en deltadelta . )onitorear la ca#acidad de la subestación tomando el voltaje y la corriente. II. $%&'()E&TO TE*I+O. ,os tres transformadores se conectan en serie en un circuito cerrado y cada conductor de l-nea esta conectado a la unión entre dos de los transformadores. Este sistema es em#leado #ara el suministro de cara trifsica y obtener caras e/uilibradas. Se tiene la ventaja de evitar la sobretensiones #roducidas #or la tercera armónica.... Se #uede o#erar a #otencia reducida con una #e/uea cara dese/uilibrada. ...................................................S 7ara #oder tener un sistema trifsico en deltadelta se debe tener #resente las siuientes condiciones: 1. ,os transformadores deben tener la misma im#edancia. . 'ebern tener la misma relación de voltaje. <. ,as tres unidades deben estar conectadas al mismo toma de derivación.

III. 7*E+(%+I&.

,os transformadores tienen /ue estar conectadas a los mismos tomas de reulación3 de lo contrario #ueden #roducirse elevadas corrientes de circulación. Se debe tener #resente tambi5n y tomar muy en cuenta las condiciones de funcionamiento.

IV.

)(TE*I(, 4 EL%I7O. ♦

)ódulo de subestación trifsica

♦

Voltaje #rimario 1DM>D.

♦

< Transformadores de 1DD va de 1M>.

♦

1 Volt-metro.

♦

1 (m#er-metro.

V. 'ES(**O,,O. 1. 7or el lado de alta tensión se conectarn las terminales en serie. . 91 del #rimer transformador con 9 del tercer transformador a la l-nea (. <. conectar 9 del #rimer trasformador con 91 del seundo transformador a la l-nea B. >. 9 del seundo transformador transformador a l-nea +.

con

91

del

tercer

?. #or el lado de baja tensión se conectaran las terminales en serie. A. ;< del #rimer transformador con ;1 del seundo transformador y esta unión a la l-nea b. . ;1 del #rimer transformador con ;< transformador" y esta unión a la l-nea a. C. ;< del seundo transformador con ;1 transformador y esta unión a la l-nea +.

del

tercer

del

tercer

Primario en triángulo

 A B C

H1

H2

X3

X2

H2 H1

H1

X1

X3

X2

X1

H2

X3

X2

X1

a 24 volt

b c

24 volt 24 volt

Secundario en triángulo B

 A

b

C

a

c

De!la"amiento angular #

VI. )E'I+I& 'E VO,T(JES 4 +O**IE&TES 'E, +I*+%ITO. Voltajes. ( @ B =========== B @ + =========== (  + ===========

( ============== B =============== + ===============

a @ b ========== b @ c ==========   a @ c ==========   +orrientes. a ==============   b ==============   c =============

VII. 7*%EB( 'E +O&O+I)IE&TO. 1. El voltaje en un transformador es iual al conce#to de relación de vueltas" e!#li/ue  ===================================   =======================================================  =======================================================  . Escribe la fórmula #ara 0allar la #otencia de salida de la sub estación=====================================================   ============================================  <. +ual ser-a la #otencia de entrea de la subestación si la corriente atrasa al voltaje en D.C ° =====================   ====================================================  >. 7or/ue el factor de #otencia de la cara afecta la reulación de la cara ============================================  ?. ,as condiciones #ara tener caras e/uilibradas en un banco de transformadores son :===================================== 

______________________________________________LABORATORIO V CONEXIÓN DE TRANSFORMADORES MONOFÁSICOS EN DELTADELTA CON DESPLAZAMIENTO ANGULAR DE CIENTO OCHENTA GRADOS. I.

OBJETIVOS. 1. *eali2ar la cone!ión de tres transformadores monofsicos en deltadelta #ero con des#la2amiento de ciento oc0enta rados. . (nali2ar diferencias y similitudes de la cone!ión deltadelta con des#la2amiento anular de cero rados con la de ciento oc0enta.

II. $%&'()E&TO TE*I+O. 7or el lado #rimario los transformadores se conectan en serie en un circuito cerrado" iual /ue el des#la2amiento anular de cero rados donde cada conductor de l-nea esta conectado a la unión entre dos de los transformadores.

,a diferencia estriba en el lado de baja tensión donde tenemos /ue reali2ar el des#la2amiento anular conectado siem#re los transformadores en serie.

El sistema se utili2ar siem#re #ara el suministro de cara trifsica e/uilibrada.

,as terceras armónicas se evitan en una cone!ión en delta no #roduciendo elevación de la tensión. ,as condiciones de o#eración son las mismas /ue el des#la2amiento anular de cero rados.

III. 7*E+(%+I&.  Todo transformador al iual /ue el des#la2amiento anular de cero rados deben estar conectados a los mismos tomas de reulación3 de no ser as- se tendr un incremento en las corrientes de circulación. &o se debe olvidar las condiciones im#l-citas #ara una cone!ión de este ti#o" mencionadas anteriormente IV. ♦

)(TE*I(, 4 EL%I7O.

)ódulo de subestación trifsica ♦

Voltaje #rimario 1DM>D.

♦

< transformadores de 1DD va a 1M>

♦

1 volt-metro.

♦

1 am#er-metro.

V. 'ES(**O,,O. 1. ,a cone!ión #or el lado de alta tensión se 0ar siem#re en serie" iual /ue el des#la2amiento anular de cero rados. . 7or el lado de baja tensión se conectara ;< del #rimer transformador con ;1 del tercer transformador" #ara la l-nea a. <. ;1 del #rimer transformador con ;< del seundo transformador #ara la l-nea b. >. ;1 del seundo transformador transformador #ara la l-nea c

con

;<

del

tercer

?. Se #uede tomar como neutro el aislador ; de acuerdo al es/uema mostrado.

Primario en triángulo

 A B C

H1

H2

X3

X2

H2 H1

H1

X1

X3

X2

X1

a

H2

X3

X2

24 volt

b c

X1

24 volt 24 volt

n Secundario en triángulo B a

c

 A

C

De!la"amiento angular 1$#%

b

VI. )E'I+I& 'E VO,T(JES 4 +O**IE&TES 'E, +I*+%ITO. Voltajes. ( @ B =========== B @ + =========== (  + ===========

( ============== B =============== + ===============

a @ b ========== b @ c ==========   a @ c ==========   +orrientes. a ==============   b ==============   c =============

VIII. 7*%EB( 'E +O&O+I)IE&TO. 1. +ual es la utilidad /ue #resentan los tomas de derivación  ================================================================   =============================================  . Si se aver-a un transformador de la subestación tu #lan de emerencia ser-a  ================================================================   ================================================================   =====================================  <. 7or/ue las corrientes de linea y de fase no son iuales en una transformación en delta=====================================   ========================================================  >. 'isea una subestación en deltadelta #ara 1M> voltios====================================================  ?. 7or/ue los voltajes de linea y de fase en delta" son iuales   ==================================================== 

LABORATORIO VI TRANSFORMADORES MONOFÁSICOS CONECTADOS EN DELTA ABIERTA-DELTA ABIERTA, CON DESPLAZAMIENTO ANGULAR DE CERO GRADOS. I. OBJETIVOS. 1. Efectuar una cone!ión de dos transformadores monofsicos en delta abiertadelta abierta con des#la2amiento anular de cero rados. . Encontrar como medida de emerencia la cone!ión delta abiertadelta abierta en una subestación trifsica.

II. $%&'()E&TO TE*I+O. %na subestación trifsica didctica de tres transformadores monofsicos conectados en deltadelta" #ueden continuar o#erando en caso /ue uno de los transformadores sufra aver-as o se /ueme. ,a salida de emerencia a esta situación es dejar sin efecto la l-nea #rimaria /ue une al transformador y la cone!ión en serie con el otro transformador tanto en el lado

de alta

tensión como en el de baja tensión3 mientras se re#ara o se sustituye la unidad daada.

7ara /ue la subestación suministre un servicio com#leto debe 0acerse un estudio de cara dado /ue la subestación su ca#acidad es de solamente CA.AK #ara caras trifsicas como motores con res#ecto a una subestación trifsica de tres transformadores es de solamente el ?.K. Este ti#o de subestación es recomendable cuando 0aya /ue suministrar tem#oralmente caras trifsicas /ue no sean muy randes3 sin im#ortar /ue 0ayan caras monofsicas elevadas.

III. 7*E+(%+I&. ,os transformadores deben estar conectados al mismo toma de reulación. E!aminar #or se#arado cada transformador #ara determinar la m!ima #otencia /ue se #uede suministrar. *ecordar siem#re revisar el circuito antes de eneri2ar y #edir la su#ervisión del instructor o #rofesor. IV. 'ES(**O,,O. . 7or el lado de alta tensión se conectan los transformadores en serie" de acuerdo a la 8ura. <. 91 del #rimer transformador a la fase (. >. 9 del #rimer transformador con

91

del

seundo

transformador y esta unión con la l-nea B. ?. 9 del seundo transformador con la l-nea +. A. #or el lado de baja tensión se conectan tambi5n en serie" #oniendo a tierra ; del #rimer transformador. . ;< del #rimer transformador con ;1 del seundo transformador y esta unión a la fase b. C. ;1 del #rimer transformador se conecta a la fase a. . ;< del seundo transformador a la fase c. V. )(TE*I(, 4 EL%I7O. ♦

)ódulo de subestación trifsica

♦

Voltaje #rimario 1DM>D.

♦

 transformadores de 1DD va a 1M>.

♦

1 volt-metro.

♦

1 am#er-metro.

Primario en triángulo

 A B C

H1

H1

H2

X3

X2

X1

H2

X3

X2

X1

a N b

12 volt 21 volt

24 volt 24 volt

12 volt

24 volt

c

Secundario en triángulo b

B

 A

N

C

a

c De!la"amiento angular #%

VI.

)E'I+I& 'E VO,T(JES 4 +O**IE&TES 'E, +I*+%ITO. Voltajes. (  B =========== B  + =========== (  + ===========

a @ b ========== b @ c ==========   a @ c ==========   +orrientes.

( ============== B =============== + ===============

a ==============   b ==============   c ==============

VII. 7*%EB( 'E +O&O+I)IE&TO. 1. Lue dice la ley de $araday ===================================  =========================================================  . ,as #erdidas /ue ocurren en el transformador son  ===================================================================   ===============================================  <. Escribe la ecuación /ue re#resenta el diarama fasorial de un transformador =============================================   =========================================================  >. Escribe la fórmula #ara 0allar el rendimiento del transformador  =========================================================  ?. 7or/ue los voltajes en delta se multi#lican #or 3  =========================================================    ========================================================= 

LABORATORIO VII CONEXIONES DE TRANSFORMADORES MONOFASICOS EN DELTA ABIERTA – DELTA ABIERTA CON CIENTO OCHENTA GRADOS.

I OBJETIVOS 1. +onectar transformadores monofsicos en delta abierta @ delta abierta #ara un des#la2amiento anular de ciento oc0enta rados. . )edir las corrientes y voltajes de la subestación.

II

$%&'()E&TO TEO*I+O Este ti#o de subestación es utili2ada como una salida de emerencia cuando un transformador de una subestación trifsica de tres transformadores falla. 7uede suministrar ener-a monofsica y un #orcentaje bajo de cara trifsica. 7ara el diseo de una subestación trifsica de dos transformadores se recomienda utili2ar de distinta #otencia. E, com#ortamiento de la subestación es similar /ue a la delta abierta @ delta abierta con des#la2amiento anular de cero rados" con la 6nica diferencia de /ue #or el lado de baja tensión se ira la delta en ciento oc0enta rados.

III 7*E+(%+IO& (l iual /ue el des#la2amiento anular de cero rados" los transformadores deben estar conectados al mismo toma de reulación.

Se debe tener el cuidado de no sobredimensionar los transformadores en la demanda de la cara. *evisar el circuito antes de enereti2ar.

IV )(TE*I(, 4 EL%I7O

V



)ódulo de subestación trifsica



Voltaje #rimario de 1DM>D



 transformadores de 1DD va de 1 y > Vac



1 volt-metro



1 am#er-metro

'ES(**O,,O 1. ,a cone!ión #or el lado #rimario se 0arn siem#re en serie iual /ue el des#la2amiento anular de cero rados. . En el secundario se conectar los transformadores tambi5n en serie. <. ;< del #rimer transformador con la l-nea aN. >. ;1 del #rimer transformador con ;< del seundo transformador bN. ?. ;1 del seundo transformador con la l-nea P. A. ; del #rimer transformador con la l-nea neutra.

Primario en triangulo

 A B C

H1

H1

H2

X3

X2

X1

H2

X3

X2

X1

a N b

12 volt 21volt

24 volt 24 volt

12 volt

24 volt

c

Secundario en triangulo

B

c

a N

 A

C

b De!la"amiento angular 1$#%

VI

)E'I+IO& 'E VO,T(JES 4 +O**IE&TES 'E, +I*+%ITO Voltajes

7rimario ( @ B =========== B @ + =========== ( @ + ============

Secundario a @ n ========== b @ n ==========   c @ n ========== a @ b ==========  b @ c ==========  a @ c ==========  +orrientes

7rimario ( ===========

Secundario a ==========

B =========== + ============

b ==========   c ========== & ========== 

VII 7*%EB( 'E +O&O+I)IE&TOS 1. Lue diferencia e!iste entre la #otencia a#arente y la #otencia real.  ======================================================  . +undo decimos /ue las caras estn desbalanceadas.  ======================================================  <. 7or /u5 la corriente de l-nea es iual a la corriente fase en delta abierta.  ======================================================  >. Escribe la fórmula de la #otencia real" reactiva y a#arente.  ======================================================  ?. 'ibuja el trianulo de #otencia cuando su factor es iual a uno.  ====================================================== 

LABORATORIO VIII CONEXIÓN DE TRANSFORMADORES MONOFASICOS EN DELTAESTRELLA PARA UN DESPLAZAMIENTO ANGULAR DE TREINTA GRADOS. I OBJETIVOS 1

'esarrollar una cone!ión en deltaestrella des#la2amiento anular de treinta rados.

#ara

un



)onitorear voltajes y corrientes #ara una subestación conectada en deltaestrella.

II $%&'()E&TO TEO*I+O ,a cone!ión deltaestrella se utili2a

normalmente #ara

suministrar en mayor cantidad caras monofsicas y un #orcentaje menor de caras trifsicas. El voltaje #rimario de l-nea es iual al voltaje #rimario de fase" #or el 0ec0o de encontrarse conectado en delta3 #ero debe tenerse #resente /ue la corriente de l-nea no es iual a la corriente de fase. Este ti#o de cone!ión tiene las mismas ventajas /ue la cone!ión estrelladelta. 7or el lado de baja tensión #or el 0ec0o de estar conectado en estrella el neutro del sistema se conecta a tierra #ara evitar voltajes dese/uilibrados. ,as caras monofsicas se conectan entre las diferentes fases y el neutro" la #otencia trifsica se obtiene de las tres fases.

7resenta la desventaja /ue al daarse un transformador la sub estación /ueda fuera de servicio. 7resenta la ventaja /ue la delta #or el lado de alta tensión elimina los voltajes de tercera armónica. +uando se utili2an transformadores de distinta ca#acidad" es tres veces la ca#acidad de la unidad menor.

III 7*E+(%+IO& En este ti#o de cone!ión 0ay /ue tener #resente /ue #ara e/uilibrar la cara" se tiene /ue aterri2ar el neutro #or el lado de baja tensión" #or el 0ec0o mismo de encontrarse conectado en estrella y as- tener /ue e/uilibrar la cara. (ntes de enereti2ar la subestación debe revisar detenidamente el circuito #ara evitar /ue se /ueme al6n dis#ositivo. 7ida la colaboración del #rofesor o instructor.

IV 'ES(**O,,O 1 7or el lado de alta tensión se conectar en delta.  91 del #rimer transformador a la l-nea (. < 9 del tercer transformador a la l-nea (. > 9 del #rimer transformador con 91 del seundo transformador y esta unión a la l-nea +. ? 9 del seundo transformador con 01 del tercer transformador y esa unión a la l-nea B. A Todas las cone!iones anteriores se encuentran en serie.  En el secundario se conectar en estrella. C ; del #rimer transformador" con ; del seundo transformador y ; del tercer transformador y esta unión al neutro del sistema.

 ;1 del #rimer transformador a la l-nea a. 1D ;1 del seundo transformador a la l-nea c. 11 ;1 del tercer transformador a la l-nea b.

V )(TE*I(, 4 EL%I7O 

)ódulo de subestación trifsica



Voltaje #rimario 1DM>D Vac



 Transformadores de 1DD va de 1M> Vac



1 volt-metro



1 am#er-metro Primario en triangulo B C

B

b

H1

H2

H2

H1

H2

N

a  A

H1

C

c

X3

De!la"amiento angular 3#%

X1

X3

X2

X3

X1 X2

X1 X2

a 12 volt

b

12 volt

c N

21 volt

21 volt

21 volt

12 volt Secundaria & ' (4 conductore)

VI )E'I+IO& 'E VO,T(JES 4 +O**IE&TES 'E, +I*+%ITO Voltajes 7rimario ( @ B =========== B @ + =========== ( @ + ===========

Secundario a @ n ========== b @ n ==========   c @ n ========== a @ b ========== 

b @c ===========  a @ c =========== 

+orrientes 7rimario ( =========== B =========== + ===========

Secundario a ========== b ==========   c ========== n ========== 

VII 7*%EB( 'E +O&O+I)IE&TOS 1 ( /u5 se le llama corriente de irru#ción   =========================================================   9aa una lista y mencione las #5rdidas /ue estn #resentes en un transformador

< 7ondr-a %'. %n transformador de ?D 9Q. en un banco de dos transformadores de AD 9Q. E!#li/ue

> En los transformadores de #otencia se escuc0a un 2umbido" e!#li/ue #or /u5

? ( /ue se le llama #otencia nominal de un transformador monofsico.

LABORATORIO IX CONEXIÓN DE TRES TRANSFORMADORES MONOFASICOS CONECTADOS EN ESTRELLA ESTRELLA CON UN DESPLAZAMIENTO DE CERO GRADOS.

I OBJETIVOS 1. +onectar tres transformadores monofsicos en estrella estrella. . )onitorear los voltajes de l-nea y voltajes de fase. II $%&'()E&TO TEO*I+O Es una de las cone!iones ms com6nmente usadas en el mbito comercial e industrial. Se recomienda este ti#o de cone!ión mientras la cara #or el lado secundario este e/uilibrada. 7resenta la desventaja /ue cuando Fuye una corriente desbalanceada #or una fase afecta a las dems. Es im#ortante 0acer notar /ue #ara evitar desbalances en la cara se tiene /ue usar un cuarto alambre o neutro" el /ue se debe conectar a la fuente y al #unto del neutro com6n. Este ti#o de cone!ión es utili2ada #ara #roveer cara monofsica y trifsica con m6lti#les #uestas a tierra #or el lado #rimario y secundario.  Tambi5n #odr-an #roducirse inestabilidad en el suministro cuando se #roducen desbalances en el voltaje #rimario. III 7*E+(%+IO& 1 'eben 0acerse m6lti#les #uestas a tierra del neutro del sistema #ara evitar sobretensiones.  *ecordar y tener #resente la revisión antici#ada del circuito antes de enereti2ar la subestación.

IV )(TE*I(, 4 EL%I7O •

)ódulo de subestación trifsica

•

Voltaje #rimario 1DM>D Vac

•

V

 Tres transformadores de 1DD Vac

•

1 volt-metro

•

1 am#er-metro 'ES(**O,,O 1 7or el lado #rimario se conectarn los circuitos en #aralelo.  91 del #rimer trasformador con la l-nea (. < 91 del seundo trasformador a la l-nea B. > 91 del tercer trasformador a la l-nea +. ? +onectar 9 del #rimer trasformador con 9 del seundo transformador" con 9 del tercer transformador" esta unión al neutro del sistema. A En lado de baja tensión se conectarn tambi5n las terminales en #aralelo.  ;1 del #rimer transformador a la l-nea a. C ;1 del seundo transformador a la l-nea b.  ;1 del tercer transformador a la l-nea c. 1D ; del #rimer transformador con ;

del

seundo

transformador" con ; del tercer transformador" esta unión al neutro del sistema. VI )E'I+IO& 'E VO,T(JES 4 +O**IE&TES 'E, +I*+%ITO Voltajes 7rimario ( @ B =========== B @ + =========== ( @ + =========== (  & ============ B @ & ============  + @ & ============ 

Secundario a @ n ========== b @ n ==========   c @ n ========== a @ b ==========   b @ c ==========  a c =========== 

+orrientes 7rimario ( =========== B =========== + ===========

Secundario a ========== b ==========   c ========== n ==========  b

B

N

N C

 A

a

c

Primario & ' ( 4 conductore )

 A B C N

H1

H2

X3

X2

X1

H2 H1

H1

X3

X2

X1

H2

X3

X2

X1

a b

21 volt

c

12 volt 21 volt 21 volt

N

12 volt 12 volt Secundario & ' ( 4 conductore )

'es#la2amiento anular DR

VII 7*%EB( 'E +O&O+I)IE&TOS 1 'emuestre #or /u5 el voltaje de fase no es iual al voltaje de l-nea.

 Encuentre la relación de transformación #ara el sistema estrella  estrella.

< 7or/u5 en este sistema los voltajes de terceras armónicas #ueden llear a ser randes. > Lue solución #ro#ones #ara evitar el desbalance el voltaje #roducido #or la tercera armónica.

? En caso de aver-a de una unidad de transformación se #odr-a tener estrella abierta @ estrella abierta" e!#li/ue su res#uesta.

LABORATORIO X CONEXIÓN DE TRANSFORMADORES EN ESTRELLA – DELTA CON DESPLAZAMIENTO ANGULAR DE TREINTA GRADOS. I OBJETIVOS 1 Efectuar una cone!ión en estrella #or el lado #rimario y en delta #or el secundario.  )edir voltajes de l-nea a l-nea y de fase #or el lado de baja tensión. II

$%&'()E&TO TEO*I+O Este ti#o de cone!ión #ermite /ue si una unidad del banco #resenta #roblemas de funcionamiento el banco #uede seuir funcionando y darle continuidad al servicio mediante la cone!ión estrella abierta @ delta abierta. Este ti#o de cone!ión es utili2ada #ara suministrar ener-a trifsica y un #orcentaje #e/ueo de ener-a monofsica. 7or el lado de la delta se #uede aterri2ar en el aislador ;" #ara #oder balancear las caras.

III 7*E+(%+IO& ,a subestación #or el lado #rimario #uede o no conectarse al neutro del sistema. Si lleara a #roducirse un cortocircuito #or el lado de alta tensión" cada transformador funcionar como conectado a tierra lo /ue 0ace /ue la cara a servir desmejore #roduciendo altas corrientes y la #osibilidad de /uemar aluna unidad o todo el banco. IV )(TE*I(, 4 EL%I7O

V



)ódulo de subestación trifsica



Voltaje #rimario de 1DM>D



< Trasformadores de 1DD va de 1 y > Vac



1 volt-metro



1 am#er-metro

'ES(**O,,O 1 7uede o no aterri2arse el neutro #or el lado de alta tensión.  7or el lado de la estrella se conectan en #aralelo los transformadores. < 91 del #rimer transformador con la l-nea (. > 9 del #rimer transformador con 9 del seundo transformador y 9 del tercer transformador y esta unión a la l-nea neutra. ? 91 del seundo transformador con la l-nea B. A 91 del tercer transformador con la l-nea +.  7or el lado secundario se conectan en serie formando una delta. C ;< del #rimer transformador con ;1 del seundo transformador y este a la l-nea b.  ;1 del #rimer transformador con ;< del tercer transformador y esta unión a la l-nea a. 1D ;< del seundo transformador con ;1 del tercer transformador y esta unión a la l-nea c. 11 Si se va aterri2ar se recomienda 0acerlo en el aislador ; del #rimer transformador.

Primario & ' (4 conductore)

 A B C N

H2 H1

H2 H1

H1

X3

X2

X3

X1

X2

X1

H2

X3

X2

X1

a N b c

12 volt 24 volt

12 volt

21 volt

24 volt 24 volt

N

B

b

Secundario en triangulo

a  A

N C

De!la"amiento angular 3#% c

VI

)E'I+IO& 'E VO,T(JES 4 +O**IE&TES 'E, +I*+%ITO VO,T(JES

7rimario ( @ B =========== B @ + =========== ( @ + ===========

Secundario a @ n ========== b @ n ==========   c @ n ========== a @ b ==========  b @ c ==========  a @ c ==========  +O**IE&TES

7rimario ( =========== B =========== + ===========

Secundario a ========== b ==========   c ========== n ========== 

VIII 7*%EB( 'E +O&O+I)IE&TOS 1 +ómo se encuentra la reulación de voltaje

 El diarama fasorial del transformador se #uede obtener a #artir de la siuiente ecuación

< ,a corriente total de vac-o en el n6cleo se llama corriente de e!citación y es la suma de

> ,a #otencia m!ima del banco en delta abierta esta dada #or

? Elabora el diseo estrelladelta con des#la2amiento anular de doscientos die2 rados.

LABORATORIO XI CONEXIÓN DE TRANSFORMADORES MONOFASICOS EN ESTRELLA ABIERTA-DELTA ABIERTA CON DESPLAZAMIENTO ANGULAR DE TREINTA GRADOS. I

OBJETIVOS 1 +onectar dos transformadores en estrella abiertadelta abierta #ara dar continuidad del servicio.  )edir las caras a servir tomando los voltajes y corrientes de l-nea.

II $%&'()E&TO TEO*I+O %na subestación trifsica con dos unidades en estrella abierta #or el lado #rimario y delta abierta #or el lado secundario se 0ace necesario #ara #oder balancear las caras" la cone!ión a tierra #or el lado #rimario y secundario.

Este ti#o de cone!ión es utili2ada en casos de emerencia" cuando #or aluna falla en un banco de tres transformadores" la subestación #uede seuir o#erando a #otencia reducida con dos transformadores. Este ti#o de cone!ión #resenta la desventaja ya /ue #or el neutro circula la mayor intensidad de la #lena cara3 aun cuando las caras se encuentren e/uilibradas.

Este ti#o de subestación es suerida cuando #redominan las caras monofsicas y un #orcentaje #e/ueo de caras trifsicas.

III

7*E+(%+IO& En este ti#o de cone!ión es necesario monitorear la sub estación tanto #or el lado #rimario como #or el secundario cuando se #iensa alimentar caras trifsicas randes" #or/ue #odrn daar aluna unidad o /uemar al6n dis#ositivo de #rotección. &o es recomendable #ara suministrar caras trifsicas a motores" dado /ue #or el neutro circula la mayor intensad de la cara.

IV 'ES(**O,,O

1 7or el lado de alta tensión se conecta la estrella abierta.  91 del #rimer transformador con la l-nea (. < 9 del #rimer transformador y 9 del seundo transformador al neutro del sistema. > 91 del seundo transformador con la l-nea B. ? ,a l-nea + /ueda Fotante o sin conectar. A 7or el lado de baja tensión los aisladores van conectados en trianulo abierto.  ;< del #rimer transformador con ;1 transformador y esta unión a la l-nea b. C ;1 del #rimer transformador a la l-nea a.

del

seundo

 ;< del seundo transformador a la l-nea c. 1D ; del #rimer transformador al neutro del sistema. V

)(TE*I(, 4 EL%I7O  )ódulo de subestación trifsico 

Voltaje #rimario 1DM>D



 Transformadores de 1DD va de 1M> Vac



1 volt-metro

7rimario  4 > conductoresN

( B

b

B a

+ &

(

91

9

;<

;

91

;1

& +

c

'es#la2amiento anular
9

;1

;< ;

a b

> volt

c

> volt

> volt

n Secundario en trinulo

VI )E'I+IO& 'E VO,T(JES 4 +O**IE&TES 'E, +I*+%ITO Voltajes 7rimario ( @ B =========== B @ + =========== ( @ + =========== & ==============

Secundario a @ n ========== b @ n ==========   c @ n ========== a @ b ==========   b @ c ==========  a @ c ========== 

+orrientes 7rimario ( =========== B =========== + ===========

Secundario a ========== b ==========   c ========== n ========== 

VII 7*%EB( 'E +O&O+I)IE&TOS 1 'emuestre #or /u5 la ca#acidad del banco es de solamente el ?.K con res#ecto a una subestación de tres transformadores. En delta M delta

 Lue son tensiones y corrientes nominales

< Encuentre la m!ima #otencia del transformador uno

> ,a #otencia m!ima del banco es iual a

? Elabora el diseo de dos transformadores en estrella abierta delta abierta con des#la2amiento anular de 1D rados.

LABORATORIO XII CONEXIÓN DE DOS TRANSFORMADORES MONOFASICOS EN ESTRELLA ABIERTA – DELTA ABIERTA CON DESPLAZAMIENTO ANGULAR DE DOSCIENTOS DIEZ GRADOS I OBJETIVOS 1. +onectar dos transformadores en estrella abierta @ delta abierta #ara casos de emerencia. . Suministrar servicio trifsico y monofsico en estrella abierta @ delta abierta tem#oralmente.

II $%&'()E&TO TEO*I+O %na subestación trifsica con dos unidades es estrella abierta #or el lado #rimario y en delta abierta #or el secundario. Este ti#o de cone!ión es utili2ada #ara casos de emerencia cuando #or aluna falla se aver-a uno de los tres transformadores de un banco trifsico de tres transformadores conectados en estrella @ delta. Este sistema #resenta una desventaja" dado /ue #or el neutro circula la intensidad de #lena cara3 aun cuando las caras trifsicas est5n e/uilibradas. Esta cone!ión es recomendable cuando #redominan ms las caras monofsicas y son #ocas las caras trifsicas. III

7*E+(%+IO&

+onectar el aislador ; al neutro del sistema en caso de #roducirse corrientes elevadas. 'ebe revisarse el circuito antes de enereti2ar la subestación" con la autori2ación del instructor o #rofesor. IV )(TE*I(, 4 EL%I7O

V



)ódulo de subestación trifasico



Voltaje #rimario de 1DM>D



 transformadores de 1DD Va de de 1 y > Vac



1 volt-metro



1 am#er-metro

'ES(**O,,O 1. 7or el lado de alta tensión se conectar 91 del #rimer transformador con la l-nea (. . 9 del #rimer transformador conectado al neutro del sistema. <. 91 del seundo transformador conectado a la l-nea B. >. 9 del seundo transformador al neutro del sistema. ?. ,a l-nea + del #rimario /ueda sin conectar" #or donde la estrella /ueda abierta. A. 7or el lado de baja tensión la cone!ión ser en delta abierta. . ;< del #rimer transformador conectado a la l-nea a. C. ;1 del #rimer transformador con ;< del seundo transformador y esta unión conectado a la l-nea b. . Si es necesario se #uede aterri2ar el aislador ; del #rimer transformador.