Informe N°1 Laboratorio Protecciones

UNIVERSIDAD DE LA FRONTERAUNIVERSIDAD DE LA FRONTERAUNIVERSIDAD DE LA FRONTERAUNIVERSIDAD DE LA FRONTERA FACULTAD DE INGEFACULTAD DE INGEFACULTAD DE INGEFACULTAD DE INGENIERIA, CIENCIAS Y ADMINISTRACIÓNIERIA, CIENCIAS Y ADMINISTRACIÓNIERIA, CIENCIAS Y ADMINISTRACIÓNIERIA, CIENCIAS Y ADMINISTRACIÓNNNN

DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA ELÉDEPARTAMENTO DE INGENIERÍA ELÉDEPARTAMENTO DE INGENIERÍA ELÉDEPARTAMENTO DE INGENIERÍA ELÉCTRICACTRICACTRICACTRICA

LABORATORIOLABORATORIOLABORATORIOLABORATORIO DE PROTECCIONES DE SISTEMAS ELÉDE PROTECCIONES DE SISTEMAS ELÉDE PROTECCIONES DE SISTEMAS ELÉDE PROTECCIONES DE SISTEMAS ELÉCTRICOSCTRICOSCTRICOSCTRICOS DE POTENCIADE POTENCIADE POTENCIADE POTENCIA

TEMA Nº TEMA Nº TEMA Nº TEMA Nº 1111 TRANSFORMADORES DE CORRIENTETRANSFORMADORES DE CORRIENTETRANSFORMADORES DE CORRIENTETRANSFORMADORES DE CORRIENTE

César Galaz Véjar

Fernanda Garrido Ortiz Juan Parra Astete

Prof. Manuel Villarroel

Ingeniería Civil Eléctrica

Lunes 28 de Noviembre de 2011

IntroducciónIntroducciónIntroducciónIntroducción Los transformadores de medida permiten obtener la información acerca de las condiciones de operación de un sistema de potencia, en la forma de señales secundarias de corriente o de tensión proporcionales a las magnitudes primarias. Bajo este término común se agrupan los transformadores de corriente (TT/CC) y de potencial (TT/PP), para diferenciarlos de los transformadores comunes. Esta experiencia de laboratorio se enfoca en el estudio de los transformadores de corriente (TTCC), que están destinados a entregar una corriente secundaria proporcional a la que circula por su enrollado primario. El primario se conecta en serie con el circuito de poder que se pretende medir. No existe una proporcionalidad total entre las corrientes de los enrollados primario y secundario, debido a las características no lineales de los materiales utilizados en el núcleo [i]. Según las características constructivas de la bobina primaria, los TT/CC se clasifican en: Tipo bobinado, Tipo barra o Tipo ventana. En el presente informe se estudia el comportamiento en operación de dicho transformador de corriente. En este caso se trabaja con transformadores que podemos clasificar como tipo ventana (figura 1.a) y tipo barra plana (figura 1.b).

(a) (b)

Figura 1 a) Transformador tipo ventana b) Transformador tipo barra plana

ObjetivoObjetivoObjetivoObjetivo - Repasar y profundizar la teoría de funcionamiento de los transformadores de corriente.

AAAA. DESARROLLO EXPERIMENTAL Y RESULTADOS. DESARROLLO EXPERIMENTAL Y RESULTADOS. DESARROLLO EXPERIMENTAL Y RESULTADOS. DESARROLLO EXPERIMENTAL Y RESULTADOS 1. 1. 1. 1. Se cSe cSe cSe conectan los primarios de dos TT/CC de igual razón (15/5), en serie con sus onectan los primarios de dos TT/CC de igual razón (15/5), en serie con sus onectan los primarios de dos TT/CC de igual razón (15/5), en serie con sus onectan los primarios de dos TT/CC de igual razón (15/5), en serie con sus secundarios también en serie en dos disposiciones: aditiva y sustractisecundarios también en serie en dos disposiciones: aditiva y sustractisecundarios también en serie en dos disposiciones: aditiva y sustractisecundarios también en serie en dos disposiciones: aditiva y sustractiva. Se hace circular va. Se hace circular va. Se hace circular va. Se hace circular la corriente nominal por el primario y se mide en ambos casos las corrientes la corriente nominal por el primario y se mide en ambos casos las corrientes la corriente nominal por el primario y se mide en ambos casos las corrientes la corriente nominal por el primario y se mide en ambos casos las corrientes secundarias.secundarias.secundarias.secundarias. Desarrollo y mediciones: El esquema de la figura 2, muestra la conexión en disposición aditiva

Figura 2, Conexión de dos transformadores en serie, con secundarios conectados en disposición aditiva

La tabla 1 muestra los resultados de las mediciones de las variables indicadas en la figura 2, donde I1 es la corriente nominal del primario.

Tabla 1. Resultados de las mediciones sobre las variables indicadas en la figura 2

I1 I2 15 A 5 A

El esquema de la figura 3, muestra la conexión en disposición sustractiva

Figura 3 Conexión de dos transformadores en serie, con secundarios conectados en disposición sustractiva


Transformadores I1 [A] I2 [A] 1-1 en serie 15 0 1-2 en serie 15 2

Sea: Transformador de corriente 1, con código de pañol 9613

Transformador de corriente 2, con código de pañol 9611

2. Se 2. Se 2. Se 2. Se conecta en el secundario de un T/C de razón 15/5 una resistencia (burden) conecta en el secundario de un T/C de razón 15/5 una resistencia (burden) conecta en el secundario de un T/C de razón 15/5 una resistencia (burden) conecta en el secundario de un T/C de razón 15/5 una resistencia (burden) regulable y hacer circular una corriente primaria igual a la nominal. En estas regulable y hacer circular una corriente primaria igual a la nominal. En estas regulable y hacer circular una corriente primaria igual a la nominal. En estas regulable y hacer circular una corriente primaria igual a la nominal. En estas condiciones, se hace variar el burden del T/C y se mide la corriente y el voltaje en el condiciones, se hace variar el burden del T/C y se mide la corriente y el voltaje en el condiciones, se hace variar el burden del T/C y se mide la corriente y el voltaje en el condiciones, se hace variar el burden del T/C y se mide la corriente y el voltaje en el secundario.secundario.secundario.secundario. Desarrollo y resultados La siguiente figura muestra la conexión para el desarrollo de la experiencia:

Figura 4, Esquema de conexión para la experiencia A.2


I1 [A] I2 [A] E2 [V]

15 5 0,4 15 4,5 5,3 15 4 5,5 15 3 5,7 15 2 5,9 15 1 6

I1

3. Se Hace circular por el primario de un T/C de razón 15/5, la corriente nominal. Y se 3. Se Hace circular por el primario de un T/C de razón 15/5, la corriente nominal. Y se 3. Se Hace circular por el primario de un T/C de razón 15/5, la corriente nominal. Y se 3. Se Hace circular por el primario de un T/C de razón 15/5, la corriente nominal. Y se observa la forma de onda de la tensión inducida en el secundario (abierto) y observa la forma de onda de la tensión inducida en el secundario (abierto) y observa la forma de onda de la tensión inducida en el secundario (abierto) y observa la forma de onda de la tensión inducida en el secundario (abierto) y se mide su se mide su se mide su se mide su valor máximo.valor máximo.valor máximo.valor máximo.


Tabla 4. Resultados de las mediciones de la experiencia A.3

Corriente ICorriente ICorriente ICorriente I1111 Voltaje VVoltaje VVoltaje VVoltaje Vpppppppp

15 A 300 V 10 A 288 V 5 A 244 V

Figura 6, Visualización del Osciloscopio A.3

4. Se obtiene la característica de excitación de un T/C de razón 100/5, considerando 4. Se obtiene la característica de excitación de un T/C de razón 100/5, considerando 4. Se obtiene la característica de excitación de un T/C de razón 100/5, considerando 4. Se obtiene la característica de excitación de un T/C de razón 100/5, considerando corriente secundaria de corriente secundaria de corriente secundaria de corriente secundaria de hasta 10 Amperes.hasta 10 Amperes.hasta 10 Amperes.hasta 10 Amperes. Desarrollo y mediciones: Se usa un transformador tipo barra plana (como el de la figura 1.b), con los instrumentos conectados como se indica en la figura 6.



Vsec (V0) Isec (I0) Vsec (V0) Isec (I0) Vsec (V0) Isec (I0) 12,9 0,05 30,0 0,5 43,2 2,5 18,0 0,1 33,9 0,75 44,8 3,4 21,0 0,15 37,0 1,0 47,2 5,0 25,8 0,3 40,2 1,5 49,7 7,5 30,0 0,5 42,0 2,0 51,8 10,0

5. En el circuito de la Figura 5. En el circuito de la Figura 5. En el circuito de la Figura 5. En el circuito de la Figura 8888, se aplica un sistema trifásico de voltajes balanceados y se , se aplica un sistema trifásico de voltajes balanceados y se , se aplica un sistema trifásico de voltajes balanceados y se , se aplica un sistema trifásico de voltajes balanceados y se mide las corrientes en los primarios y secundarios, para 2 niveles de carga: Uno mide las corrientes en los primarios y secundarios, para 2 niveles de carga: Uno mide las corrientes en los primarios y secundarios, para 2 niveles de carga: Uno mide las corrientes en los primarios y secundarios, para 2 niveles de carga: Uno balanceado y otro desbalanceado. En ambos casos se miden también los valores de lbalanceado y otro desbalanceado. En ambos casos se miden también los valores de lbalanceado y otro desbalanceado. En ambos casos se miden también los valores de lbalanceado y otro desbalanceado. En ambos casos se miden también los valores de las as as as resistencias. Los TT/CC son de razón 15/5.resistencias. Los TT/CC son de razón 15/5.resistencias. Los TT/CC son de razón 15/5.resistencias. Los TT/CC son de razón 15/5.



Caso I1 I2 I3 IN I’1 I’2 I’3 I’N V1 V2 V3 VNN’ 1 5,77 5,77 5,80 0,20 1,88 1,90 1,90 0 219 220 221 0 2 5,69 5,72 5,75 0 1,88 1,83 1,80 0 219 220 222 2,35 3 4,27 2,85 1,42 2,49 1,4 0,93 1,45 0,81 219 221 223 0 4 3,36 2,95 1,78 0 1,06 0,95 0,56 0 168 232 281 64,9

Casos: 1: Carga balanceada y neutro encadenado. 2: Carga balanceada y neutro abierto. 3: Carga desbalanceada y neutro encadenado. 4: Carga desbalanceada y neutro abierto.

6. Se repite A.5, considerando la Figura 2.6. Se repite A.5, considerando la Figura 2.6. Se repite A.5, considerando la Figura 2.6. Se repite A.5, considerando la Figura 2.



Caso I1 I2 I3 IN I’1 I’2 I’3 I’a I’b I’c V1 V2 V3 VNN’

1 5,77 5,84 5,85 0 1,93 1,86 1,93 3,32 3,30 3,30 219 222 221 0 2 5,69 5,70 5,71 0 1,93 1,81 1,90 3,32 3,30 3,30 219 220 222 2,4 3 4,40 2,92 1,45 2,51 1,45 0,92 0,49 1,74 2,07 1,26 219 222 223 0 4 3,30 3,00 1,8 0 1,11 0,93 0,54 1,47 2,00 1,20 232 232 281 65,2

Casos: 1: Carga balanceada y neutro encadenado. 2: Carga balanceada y neutro abierto. 3: Carga desbalanceada y neutro encadenado. 4: Carga desbalanceada y neutro abierto.

B. ANÁB. ANÁB. ANÁB. ANÁLISIS DE RESULTADOSLISIS DE RESULTADOSLISIS DE RESULTADOSLISIS DE RESULTADOS

1. Explicación de 1. Explicación de 1. Explicación de 1. Explicación de lo sucedido en B.1.lo sucedido en B.1.lo sucedido en B.1.lo sucedido en B.1. En la experiencia en que se conectan los primarios de dos TT/CC de igual razón (15/5) en serie, con sus secundarios también en serie en dos disposiciones: aditiva y sustractiva. Se hace circular la corriente nominal por el primario y se mide en ambos casos las corrientes secundarias. El esquema de la figura 2, muestra la conexión en disposición aditiva y La tabla 1 muestra los resultados de las mediciones de las variables indicadas en dicha figura. De ahí se desprende que es posible la conexión en serie de dos transformadores de corriente con sus secundarios en disposición aditiva, manteniéndose la razón de transformación. El esquema de la figura 3, muestra la conexión en disposición sustractiva y la tabla 2 los resultados de las mediciones sobre las variables indicadas en dicha figura. Se han realizado la conexión con dos combinaciones de T/C. En la primera combinación la magnitud de corriente medida en el secundario es cero, por lo que se evidencia que no es posible la conexión de dos transformadores de corriente idénticos, en disposición sustractiva.

En la segunda combinación la magnitud de corriente medida en el secundario es 2 A, por lo que se evidencia que sus características internas no son iguales. Se concluye que es posible la conexión de dos transformadores de corriente no idénticos, en disposición sustractiva. Sin embargo se pierde la razón nominal de transformación de uno de los transformadores. Por ende no es recomendable usar esta disposición en el caso de mediciones. 2222. A part. A part. A part. A partir de Bir de Bir de Bir de B.2., cá.2., cá.2., cá.2., cálculolculolculolculo ddddel error de razón para el error de razón para el error de razón para el error de razón para los diferentes burden y grálos diferentes burden y grálos diferentes burden y grálos diferentes burden y gráficaficaficafica ddddel el el el error de razón en función del burden (como porcentaje del burden nominal). error de razón en función del burden (como porcentaje del burden nominal). error de razón en función del burden (como porcentaje del burden nominal). error de razón en función del burden (como porcentaje del burden nominal). Para calcular el error se ocupa la expresión

Donde an=3

Tabla 7. Tabla con los resultados de Z de burden y error de razón

I1 [A] I2 [A] E2 [V] Zb [Ω] Ea 15 5,0 0,4 0,08

03

33 =−

15 4,5 5,3 1,177 111,0

3

3333,33 −=−

15 4,0 5,5 1,375 25,0

3

74,33 −=−

15 3,0 5,7 1,9 666,0

3

53 −=−

15 2,0 5,9 2,95 5,1

3

5,73 −=−

15 1,0 6,0 6,0 4

3

153 −=−

A partir de la tabla anterior se desprende la siguiente gráfica.

Figura 9. Curva del Error con respecto al Z de burden A partir de la experiencia y la tabla de resultados se pueden ver como las variaciones del burden conectado al secundario del T/C de razón de transformación 15/5, produce importantes efectos sobre su comportamiento. Se puede visualizar el efecto que el burden tiene sobre la corriente secundaria (tabla 7) y sobre el error de transformación a partir de la figura 9.

Como es sabido, nos interesa que el error de razón “a” sea mínimo, por lo que, del estudio del circuito equivalente y diagrama fasorial del T/C en general, se observa que es

0.00

50.00

100.00

150.00

200.00

250.00

300.00

350.00

400.00

450.00

0.08 1.17 1.375 1.9 2.95 6

Error de transformaciónE%

Z burden Ω

necesario disminuir la corriente de excitación I0. A si es, disminuir I0, y para hacer esto es necesario que la magnitud de la corriente I2 sea “grande” (no tanto como para que el T/C se sature), es decir, cercana a la nominal del secundario. La magnitud de esta corriente I0 que se necesita sea pequeña, depende del tipo de material del núcleo y del flujo que deba tener para satisfacer el burden requerido (de lo que depende la sección del núcleo). Para que la razón real de corrientes sea lo más ajustada posible a la razón inversa de vueltas, I0 debe tender a cero, o bien: Z0 >> (Zb/a2) [i]. En resumen la disminución de Zb, produce una disminución del error de transformación. Y en nuestra experiencia se realiza lo contrario, se aumenta Zb produciendo un aumento de la corriente I0. Por ende aumenta el error de transformación, tal como se muestra en la figura 9. Cumpliendo con los principios antes señalados. Se pude concluir que al trabajar con impedancias de burden superiores a la nominal aumenta la corriente de excitación y consecuentemente el error de razón. 3. Explicación de 3. Explicación de 3. Explicación de 3. Explicación de lo sucedido en B.3.lo sucedido en B.3.lo sucedido en B.3.lo sucedido en B.3. Al tener el circuito secundario del T/C abierto, la corriente que circula por la rama de magnetización, es igual a la corriente del primario, sobreexcitando al T/C, creando la forma de onda mostrada en la Figura 6. Los pick suceden cuando la corriente tiene cruce por cero. Esto se puede mostrar en la figura:

Ip

Vs

4444. . . . Característica de excitación del T/C a partir de Característica de excitación del T/C a partir de Característica de excitación del T/C a partir de Característica de excitación del T/C a partir de la tabla de valores obtenida en B.4.la tabla de valores obtenida en B.4.la tabla de valores obtenida en B.4.la tabla de valores obtenida en B.4. A partir de los datos de la tabla 4. Se gráfica la curva V0 en función de la corriente I0, es decir la característica de excitación de un transformador de corriente, mostrada en la figura 10. Dicha curva se obtiene a partir de las mediciones realizadas según el esquema de la figura 6.

Figura 10. Características de excitación del transformador descrito en A.4 Análisis de la curva de la figura 10: - Diferentes zonas que la conforman La Figura 10 muestra la característica de excitación del transformador descrito en A.4 y en la Figura 6 está el circuito empleado para obtenerla. Como vemos la curva es bastante redondeada, por eso se dibuja en papel log-log usando el software MATLAB tal como se muestra en la figura 11.

0

10

20

30

40

50

60

0

0.4

6

0.9

2

1.3

8

1.8

4

2.3

2.7

6

3.2

2

3.6

8

4.1

4

4.6

5.0

6

5.5

2

5.9

8

6.4

4

6.9

7.3

6

7.8

2

8.2

8

8.7

4

9.2

9.6

6

Vo

en

Vo

lts

I0 en amperes

V0

Vo

Figura 11. Características de excitación del transformador descrito en A.4 usando papel loglog Esta curva se puede dividir (en forma aproximada), en cuatro zonas: 1 - El pié de la curva de 0 de 12 Volt, aproximadamente. 2 - Zona de linealidad, entre 12 y 37 Volt Aunque en la gráfica se puede llegar a ver la zona de linealidad dividida en dos partes, antes y después del punto A. Antes de dicho punto se evidencia una pequeña curva, sin embargo se ha clasificado como parte de la zona de linealidad debido a la hipótesis de que la curva corresponda a pequeños errores de medida. La zona de mayor linealidad se ha remarco y es la que se encuentra sobre el punto A y por debajo del punto de saturación. 3 - Zona del codo de saturación de 37 a 49 Volt 4 - Zona de saturación, a partir de los 50 Volt. - Punto de saturación según el criterio de la EEC, y valores de Z0 y de Z0S

“La English Electric Corporation (EEC) ha definido al “punto de saturación” de la curva de excitación, como el punto en el cual un incremento de un 10% de la f.e.m. secundaria, produce un 50% de aumento en la corriente de excitación [i].

Es decir cuando la n-esima tensión aplicada = + 0,1 coincide con la n-esima corriente medida = + 0,1 en la tabla 4.

10-1

100

101

102

101

102

20

30

40

50

V0 (VOLT)

I0 (Amperes)

A

A partir de la tabla 4, podemos generar la tabla 8 y aplicar el concepto anterior

Tabla 8. Relación V0 e I0 a partir de la tabla 4

VVVV0000 12,9 18 21,0 25,8 30,0 33,9 37 40,2 42 43,2 44,8 47,2 49,7 51,8 IIII0000 0,05 0,1 0,15 0,3 0,5 0,75 1,0 1,5 2,0 2,5 3.4 5,0 7,5 10,0 De la tabla anterior se desprende que: Para V0=12,9 aumentar 10 % implica V0=14,19. Siendo I0 0,063 aprox. Aumenta 26% Para V0=18 aumentar 10 % implica V0=19,8. Siendo I0 0,13 aprox. Aumento del 30% Para V0=21 aumentar 10 % implica V0=23,1. Siendo I0 0,21 aprox. Aumento del 40% Para V0=25,8 aumentar 10 % implica V0=28,4. Siendo I0 0,42 aprox. Aumento del 40% Para V0=30 aumentar 10 % implica V0=33 Siendo I0 0,7 aprox. Aumento del 40% Para V0=33,9 aumentar 10 % implica V0=37,29. Siendo I0 1,03 aprox. Aumenta 38% Para VPara VPara VPara V0000=37 aumentar 10 % implica V=37 aumentar 10 % implica V=37 aumentar 10 % implica V=37 aumentar 10 % implica V0000=40,7. Siendo I=40,7. Siendo I=40,7. Siendo I=40,7. Siendo I0000 1,55 aprox. Aumento del 55%1,55 aprox. Aumento del 55%1,55 aprox. Aumento del 55%1,55 aprox. Aumento del 55% Para V0=40,2 aumentar 10 % implica V0=44,22. Siendo I0 2,6 aprox. Aumenta 74%. Para V0=42 aumentar 10 % implica V0=46,2. Siendo I0 3,75 aprox. Aumenta 87%. Para V0=43,2 aumentar 10 % implica V0=47,5. Siendo I0 4,9 aprox. Aumento del 96% Para V0=44,8 aumentar 10 % implica V0=49,28. Siendo I0 6,4 aprox. Aumenta 88% Para V0=47,2 aumentar 10 % implica V0=51,92. Siendo I0 9,72 aprox. Aumenta 94% Para V0=49,7 aumentar 10 % implica V0=54,6. Siendo I0 13 aprox. Aumento del 70% Por lo que la zona de saturación está alrededor de I0 = 1 A.

Por otra parte, según la definición de la norma EEC, si la impedancia de excitación en el límite de la zona lineal, es Z0=V0/I0, se tiene que la impedancia de excitación en el punto de saturación, Z0s=V0s/I0s corresponde al 73,33% de Z0.” [i].

En este caso Ω=== 863.0

8.25

0

00 I

VZ

Lo que implica que el Z0s de saturación es

Ω=⋅== 78,628673.073.0 00 ZZ s

- Calcular, usando el criterio de la EEC, el Índice de saturación para el 50, 100 y 150 % del burden nominal, y así como el error de razón para las mismas cargas anteriores.

Si consideramos el burden nominal, con en la condición donde el error es 0%, se tiene que es 0,08 Ohm. Se obtiene el índice de saturación y el error que muestra la tabla.

I1 [A] I2 [A] E2 [V] Zb [Ω] Ea % N

15,00 5,00 0,40 0,08

(100%) - 1,00

15,00 10,00 0,40 0,04

(50%) 50,00 2,00

15,00 3,33 0,40 0,12

(150%) 50,00 0,67

6666. Con los valores de la. Con los valores de la. Con los valores de la. Con los valores de las resistencias empleadas en B.5s resistencias empleadas en B.5s resistencias empleadas en B.5s resistencias empleadas en B.5 y considerando que Vy considerando que Vy considerando que Vy considerando que VAAAA=220=220=220=220∠∠∠∠0º 0º 0º 0º VVVVBBBB=220=220=220=220∠∠∠∠----120º;120º;120º;120º; VVVVCCCC=220=220=220=220∠∠∠∠----240º, determinar las corrientes primarias y secundarias. 240º, determinar las corrientes primarias y secundarias. 240º, determinar las corrientes primarias y secundarias. 240º, determinar las corrientes primarias y secundarias. Comparar con los valores obtenidos experimentalmente.Comparar con los valores obtenidos experimentalmente.Comparar con los valores obtenidos experimentalmente.Comparar con los valores obtenidos experimentalmente. Caso 1: Carga balanceada con neutro encadenado

RRRR1111[[[[Ω]Ω]Ω]Ω] RRRR2222 [[[[Ω]Ω]Ω]Ω] RRRR3333 [[[[Ω]Ω]Ω]Ω] 38,06 38,06 38,06

IIII1111 [A][A][A][A] IIII2222 [A][A][A][A] IIII3333 [A][A][A][A] IIII1111’ [A]’ [A]’ [A]’ [A] IIII2222’ [A]’ [A]’ [A]’ [A] IIII3333’ [A]’ [A]’ [A]’ [A]

TeóricoTeóricoTeóricoTeórico 5,78 5,78 5,78 1,93 1,93 1,93 PrácticoPrácticoPrácticoPráctico 5,77 5,77 5,80 1,90 1,90 1,90

Caso 2: Carga balanceada con neutro abierto




Caso 3: Carga desbalanceada con neutro encadenado



TeóricoTeóricoTeóricoTeórico 4,29 2,84 1,40 1,43 0,95 0,47

PrácticoPrácticoPrácticoPráctico 4,27 2,85 1,42 1,40 0,93 0,45 Caso 4: Carga desbalanceada con neutro abierto




7. Repetir C.6., considerando lo realizado7. Repetir C.6., considerando lo realizado7. Repetir C.6., considerando lo realizado7. Repetir C.6., considerando lo realizado en B.6.en B.6.en B.6.en B.6. Caso 1: Carga balanceada con neutro encadenado




Caso 2: Carga balanceada con neutro abierto




Caso 3: Carga desbalanceada con neutro encadenado




Caso 4: Carga desbalanceada con neutro abierto




8. Para los dos casos anteriores (C.6, y C.7.), determinar las corrientes de secuencia que 8. Para los dos casos anteriores (C.6, y C.7.), determinar las corrientes de secuencia que 8. Para los dos casos anteriores (C.6, y C.7.), determinar las corrientes de secuencia que 8. Para los dos casos anteriores (C.6, y C.7.), determinar las corrientes de secuencia que circulan en los amperímetros.circulan en los amperímetros.circulan en los amperímetros.circulan en los amperímetros. Para obtener las corrientes de secuencia, se usa:

⋅

⋅=

C

B

A

a

a

a

I

I

I

aa

aa

I

I

I

2

2

2

1

0

1

1

111

3

1

Condiderando:

Para C.6

−∠∠∠

=

120

120

0

3

2

1

I

I

I

I

I

I

C

B

A

Para C.7.

−∠∠∠

=

90

150

30

3

2

1

I

I

I

I

I

I

C

B

A

Se puede resumir en la tabla:

C.6.C.6.C.6.C.6. Caso 1Caso 1Caso 1Caso 1 Caso 2Caso 2Caso 2Caso 2 Caso 3Caso 3Caso 3Caso 3 Caso 4Caso 4Caso 4Caso 4

IIIIa0a0a0a0 [A][A][A][A] 1e-14 ∠ 0° 0,0233 ∠ 21,78° 0,2724 ∠ 30,34° 0,1516 ∠ 47,91°

IIIIa1a1a1a1 [A][A][A][A] 5e-14 ∠ 180° 0,0233 ∠ -21,78° 0,2724 ∠ -30,34° 0,1516 ∠ -47,91° IIIIa2a2a2a2 [A][A][A][A] 1,9 ∠ 0° 1,83 ∠ 0° 0,9266 ∠ 0° 0,8566 ∠ 0°

C.7.C.7.C.7.C.7. Caso 1Caso 1Caso 1Caso 1 Caso 2Caso 2Caso 2Caso 2 Caso 3Caso 3Caso 3Caso 3 Caso 4Caso 4Caso 4Caso 4

IIIIa0a0a0a0 [A][A][A][A] 0,0233 ∠ -30° 0,036 ∠ -16,10° 0,2776 ∠ 57,55° 0,1524 ∠ 70,07° IIIIa1a1a1a1 [A][A][A][A] 0,0233 ∠ 90° 0,036 ∠ 76,10° 0,2776 ∠ 3,44° 0,1524 ∠ -10,07° IIIIa2a2a2a2 [A][A][A][A] 1,9 ∠ 30° 1,83 ∠ 30° 0,9533 ∠ 30° 0,8566 ∠ 30°

9. Presentar conclusiones y observaciones personales sobre el tema desarrollado9. Presentar conclusiones y observaciones personales sobre el tema desarrollado9. Presentar conclusiones y observaciones personales sobre el tema desarrollado9. Presentar conclusiones y observaciones personales sobre el tema desarrollado - A pesar de que siempre se busca que la carga de un sistema eléctrico de potencia sea equilibrada, en la realidad esto es muy difícil de conseguir por lo que debemos fijarnos sobre todo en la respuesta del sistema en los casos desequilibrados. En estos casos se observa claramente que las corrientes, tanto de secundario como de primario, experimentales difieren en una mayor proporción que en el caso equilibrado. Esto se debe principalmente a que al ser tan desequilibrada la carga se producen incluso variaciones en la tensión de alimentación del orden del ±25% cuando el neutro está abierto, sin embargo en el caso de neutro encadenado este fenómeno disminuye notablemente acercándose mucho a los casos de cargas equilibradas que solo presentan una variación en la tensión de alimentación de ±0,01% lo cual es técnicamente aceptable. - En relación a tener el secundario del T/C abierto, se observa que los voltajes asociados a los terminales del secundario son de niveles peligrosos para equipos y personas. Además que esta condición provoca en aumento de temperatura en el T/C, entre otras consecuencias dañinas ya conocidas. i Manuel Villarroel Moreno, PROTECCIONES DE SISTEMAS ELECTRICOS, UNIVERSIDAD DE LA FRONTERA, TEMUCO.

Informe N°1 Laboratorio Protecciones

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