ENSAYO EN CORTOCIRCUITO DE TRANSFORMADORES MONOFASICOS

7/18/2019 ENSAYO EN CORTOCIRCUITO DE TRANSFORMADORES MONOFASICOS

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ELT-ETN F.N.I

LABORATORIO # 7

ENSAYO EN CORTOCIRCUITO DE

TRANSFORMADORES MONOFASICOS1. OBJETIVO

Determinar la magnitud de impedancia del transformador.

Obtener el diagrama fasorial.

Determinar la relación de transformación en función de las corrientes del

transformador.

2. MARCO TEÓRICO

2.1.- Consid!"ions $"!" %" $!&'" d o!(oi!&i(o.-

En la prueba de cortocircuito un devanado del transformador, generalmente eldel lado de baja tensión, se cortocircuita. En el otro extremo se aplica una tensióninferior a la nominal, tal que haga pasar por el devanado en cortocircuito la corrientenominal del devanado conectado a la fuente de alimentación.

En esta prueba, la potencia consumida corresponde a las pérdidas en el cobre de losdos bobinados, ya que la tensión aplicada en la prueba de cortocircuito suele serpequea comparada con la nominal, la corriente de la rama de magneti!ación, el flujoen el n"cleo y las consecuentes pérdidas se pueden despreciar.

En tales condiciones se determina la resistencia equivalente del transformador. #oneste ensayo se consigue conocer el valor de las pérdidas en el cobre deltransformador, ya que las pérdidas en R N son despreciables frente a lasresistencias en el primario y secundario del transformador, en ese sentido se tiene lasiguiente relación$

( ) ( )S S P P CU CC R I R I P P ** 22 +≅≅

%a que el voltaje es bajo durante la prueba de cortocircuito, la corriente que fluye por larama de excitación es despreciable. &i se ignora la corriente de excitación, entonces

toda la ca'da de voltaje en el transformador se puede atribuir a los elementos en serieen el circuito. (a magnitud de las impedancias en serie en función a los par)metrosobtenidos con los instrumentos de medición, tendr) la siguiente relación$

CC

CC CC

I

V Z =

#on la lectura del vat'metro, se puede estimar el factor de potencia del circuito encortocircuito, con la siguiente relación$

Maquinas Eléctricas Página 1



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CC CC

CC CC

I V

P =ϕ cos

y

= −

CC CC

CC CC

I V

P 1cosϕ

El )ngulo de corriente es negativo y el )ngulo de impedancia total

CC ϕ

es positivo, porlo tanto se tiene la siguiente relación$

eqeq

o

CC

CC

CC

o

CC CC

o

CC CC jX R

I

V

I

V Z +=∠=

−∠∠= ϕ

ϕ

0

). MATERIAL Y E*UI+O.

*n transformador monof)sico con las siguientes caracter'sticas$

o +ensión nominal$ n - //012/ 34

o #orriente nominal$ 5n - 6.1708/.93:4

o ;otencia nominal$ ;n - 1.7 3<:4

o =recuencia nominal$ f - 7/ 3>!4

5nterruptores termomagneticos.




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ariador de tensión.

o +ención$ - /01/ 34

o #apacidad $ & - 8/// 3:4

5nstrumentos de medición




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*n vatimetro

,. CIRCUITO DE MONTAJE.




ELT-ETN F.N.I

j ?8eq

@8eq

A

I8-

I18

- I8B

- I8##

U8##

U18 - /

0

#ircuito equivalente en cortocircuito de un transformador

U 8##

ϕ8##

@8I8##

@18

I8##




ELT-ETN F.N.I

j ?8

I8##

j ?18

I8##

I8##

Diagrama fasorial del transformador en cortocircuito

. DESCRI+CIÓN DEL LABORATORIO.

• @eali!ar el circuito de laboratorio, como se indica en el punto .

• Cediante el variador de tensión, incrementar sucesivamente la tensión

aplicada, registrando todas las lecturas para cada modificación de tensión,

hasta llegar a la corriente nominal del lado de corto circuito.

• &e debe tomar en cuenta para los registros de lectura, las caracter'sticas

nominales del transformador.• +ener el cuidado respectivo para el presente laboratorio.

. LECTURAS OBTENIDAS EN EL LABORATORIO

L(&!" V /V0 I /A0 + /0 I2/A0 "

1 1.6 1.2 .1 8.77 0.552 7.9 6.2 27. 2.7 0.5) .7 .18 79.1 .67 0.5!, . 9.87 .6 7.89 0.5! 9.7 8/.17 9.2 6./ 0.5"

cosφ=0.97

Q=23.9 [VAR ]

S=95.0 [VA ]

0 Datos de valores nominales para los c)lculos$

Maquinas Eléctricas Página



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cc - 9.2 34 5cc - 8/.88 3:4 ;cc - 98.2 3F4 51 - 7.6 3:4

7. CALCULOS.

;ara los datos obtenidos en valores nominales

Zcc=Vcc

Icc=

9.3

10.11=0.92[Ω ]

;or otro lado,

( Pcc

Vcc∗ Icc )=cos−1( 91.3

9.3∗10.11 )=¿13.82 °

φ CC =cos−1¿

5ntroducimos los resultados anteriores en la ecuación sgte.$

Zcc=Vcc

Icc∡φCC = R eq+ j X eq

&e tiene,

20.92∡13.82°= R eq+ j X eq

0.89336+ j∗0.21976= Req+ j X eq

(uego, por comparación resulta evidente que$

Req=0.89336 [Ω]

X eq=0.21976 [Ω]

. AN3LISIS DE RESULTADOS

#on el presente ensayo de laboratorio, se logró conocer el circuito

experimental de un transformador monof)sico en corto circuito, para ladeterminación de la resistencia y de la reactancia equivalentes.

&e calculó la relación de transformación GaG a partir de las corrientes en el

secundario y primario del transformador, obteniendo resultados bastante

Maquinas Eléctricas Página !



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cercanos entre s', es decir un error muy pequeo para el valor de estepar)metro

• &e determinó la resistencia y reactancia equivalentes del transformador gracias

a las mediciones de potencia, corriente y voltaje de corto circuito, en un punto

donde la corriente fue 8/.17, inferior pero muy próxima a la corriente nominalque es 8/.88:.

• =inalmente se logró comprender que para las l'neas de transmisión a la salida

de las generadoras eléctricas, se eleva la tensión mediante transformadores a

693<4, 82/3<4 o m)s, para disminuir la corriente en las l'neas de transmisión y

as' poder minimi!ar el di)metro de los conductores, con el fin de abaratar sucosto.

4.- DOCUMENTOS DE REFERENCIA.

o Caquinas eléctricas 0 quinta edición H Ies"s =raile Cora

o Caquinas eléctricas 0 tercera edición H &tephen I. #hapma

Maquinas Eléctricas Página "

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