INFORME N5.docx

7/24/2019 INFORME N5.docx

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TEMA: ENSAYOS DEL TRANSFORMADORMONOFSICO CONECTADO COMOAUTOTRANSFORMADOR.

1. OBJETIVOSa) Determinar y comparar las prdidas de vaco (rama de

magnetizacin) del transformador y del autotransformador atravs del ensayo de vaco a tensin y frecuencia nominal.

b) Determinar y comparar las prdidas del cobre (impedancia decorto circuito) del transformador y del autotransformador a travsdel ensayo de corto circuito.

c) Vericar experimentalmente la potencia nominal transformador ydel autotransformador a travs del ensayo con carga nominal.

2. MATERIALES, INTRUMENTOS DE MEDICIN YEQUIPOS

os siguientes dispositivos! e"uipos! instrumentos y materiales ser#nnecesarios para la realizacin de la pr#ctica$

% &egulador de tensin monof#sica (variac) '' V! *

% +ransformador de potencia monof#sico$ '' V! %% V! ,-z. V*! V* % V*!

' *mpermetro de c.a. *! % *

' Voltmetro de c.a. de % V! V

% Vatmetro %*! %'/ *! '0 V! *! %'V/' *! '0 % 1recuencmetro de '' V

% 2icroo3mmetro 245 (o puente 63eastone)

% &estato o resistencia de %% 7! 8 *.

% 2ultitester para vericacin de circuitos

% 5it de cables 9exibles *6: %0 '. mm'

% +ermmetro de mercurio o digital

% &esistencia de carga seg;n potencia del autotransformador

3. PROCEDIMIENTO

%) * partir del transformador monof#sico de potencia se puede obtenerdos conguraciones de autotransformador como se observa en la g. %.Determine y compare las potencias nominales y las relaciones detransformacin


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1ig. % =onguraciones del autotransformadores a partir del conexionadodel transformador.

Con!"#$%&'n S(VA)

V1n(V)

V2n(V)

I1n(A)

I2n(A)

R*+$%&'n *-#$n/o#0$%

&'nT#$n/o#0$o# '' %% %.> .%8 'A"-o-#$n/o#0$

o# 1% '' 0.?? .%8 .,?

A"-o-#$n/o#0$o# 2

' %% 0.?? %.> .

') *ntes de congurar el autotransformador es necesario determinar lapolaridad de los devanados. 2ontar el circuito de la gura ' paraalimentar por el lado de %% V! marcar una de los extremos de la bobinacon punto ( *) y conectar al regulador de tensin de corriente alterna(c.a.).

1ig. ' 2onta@e del circuito de determinacin de polaridad de bobinado.

Ana vez vericado el monta@e del circuito por el instructor! energizar elcircuito con el regulador de tensin ca a@ustando la tensin 3asta llegar

al valor nominal de tensin del lado de B+. 2edir y registrar las lecturasde los instrumentos de mediacin de ca.

V%.CV'C. y VC

Ei el VC V%FV'! marcar a


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) Hnsayo de vaco.

=ongurar el transformador como autotransformador para la potencianominal mayor. 2ontar el circuito de la gura 0 para alimentar una delas bobinas! el lado deB+ conectar al regulador de tensin de corrientealterna (c.a.).

1ig. Hnsayo de vaco del autotransformador de potencia

Ana vez vericado el monta@e del circuito por el instructor! energizar elcircuito con el regulador de tensin c.a. a@ustando la tensin 3asta llegaral valor nominal de tensin del lado de B+. 2edir y registrar un @uegolectura de los instrumentos de mediacin de c.a. en la siguiente tabla.

Vo+-0*-#o 1(V)

A0*#0*-#o(A)

V$-0*-#o () Vo+-0*-#o 2(V)

'' .%0 %.' '

0) Hnsayo de corto circuito

2ontar el circuito de la gura 0 para alimentar por el lado de *+conectar al regulador de tensin de corriente alterna (c.a.). +enercuidado de utilizar instrumentos de medicin "ue soporten la capacidadde corriente nominal del bobinado.

1ig. 0 Hs"uema de conexiones del ensayo de corto circuito delautotransformador.

Ana vez vericado el monta@e del circuito por el instructor! energizar elcircuito con el regulador de tensin c.a. a@ustando el valor nominal de la


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corriente en el lado de *+. uego medir y registrar un @uego lecturas delos instrumentos de mediacin de c.a. en la siguiente tabla.

A0*#0*-#o1 (A)

Vo+-0*-#o(V)

V$-0*-#o () A0*#0*-#o2 (A)

.% %0 0.?

2edicin de resistencia de los devanados despus del ensayo de cortocircuito (temperatura ambiente). De acuerdo a los manuales delmicrmetro realizar las mediciones de la resistencia en corrientecontinua de cada uno de los bobinados. =alcular las resistencias en cdcorregidas a la temperatura de ?I=.

R*&-*n%&$*+ +$o *

$+-$-*n&'n $

14 5C

R*&-*n%&$*+ +$o *

6$7$-*n&'n $

14 5C

R*&-*n%&$*+ +$o *

$+-$-*n&'n $

895C

R*&-*n%&$*+ +$o *

6$7$-*n&'n $

89 5CR%1 (0) %>>. ?,.0 '00.>? ?,.'R%2 (0) %>>0.8 >? '00.%% ?%.??R%3 (0) %>>.> ,.8 '000.% ??,.88

) Hnsayo con carga del autotransformador$

De acuerdo a la potencia nominal como autotransformador y lacapacidad valor nominal de la corriente de la carga seleccionar losrestatos para conseguir las diferentes cargas.

C$#!$ SL (VA) VL (V) IL (A) RL ()1;;< % .' %089< ?8?. '.0 %?.9;< ' %., ',.'29< ','. .8 0%'.

ectura de los datos de la prueba ba@o carga resistiva$

2ontar el circuito de la gura para alimentar una de las bobinas! ellado de *+ conectar al regulador de tensin de corriente alterna (c.a.).+ener cuidado de utilizar instrumentos de medicin "ue soporten lacapacidad de corriente nominal del bobinado.


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Sn=2202.27

Sn=500VA

=omo autotransformador conectado en el lado de alta tensin$

Sn=Vn

Sn=3304.5454

Sn=1500VA

=omo autotransformador conectado en el lado de ba@a tensin$

Sn=Vn

Sn=3302.2727

Sn=750VA

?.2. D*-*#0&n* +o $#0*-#o * +$ #$0$ * 0$!n*-&$%&'n $$#- *+ *n$@o * $%o, #*&-*n%&$ ' %on"%-$n%&$ *#&$ @ #*$%-$n%&$ ("%*-$n%&$) * 0$!n*-&$%&'n.

=alculo de las corrientes$

I1=Sn

Vn

I1=350

220

I1=1.59A

I2= SnVn

I2=350

110

I2=3.18A


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Itotal=I1+I2

Itotal=4.77A

=alculamos

P=VoIcos

15.2=2200.14cos

=60.86

Hnsayo de vaco

Rpfe= Vo

Iocos ( )

Rpfe= 220

0.14cos (60.86)

Rpfe=3227.12

Xm= Vo

I1sen ()

Xm= 220

0.14sen (60.86)

Xm=1799.14

?.3. D*-*#0&n* +o $#0*-#o * +o 6o6&n$o *+$"-o-#$n/o#0$o# #*/*#&o $+ +$o * AT $ $#- *+ *n$@o *%o#-o %%"&-o %o##*!&o $ +$ 89 oC @ +$ #*$%-$n%&$ * &*#&'n.

Hnsayo de cortocircuito

=alculamos $

Pcc=Vcccos

14=53.1cos

=25.41


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&esistencia de cortocircuito

Rcc=Pcc

2

Rcc= 14

3.12

Rcc=1.46

&eactancia de cortocircuito

Zcc=Vcc

Zcc= 5

3.1

Zcc=1.61

Xeq=Zcc2Rcc2

Xeq=1.6121.462

Xeq=0.68

=orregimos los valores obtenidos a una temperatura de ?Ic

Rcc(75C)=1.79

Zcc=1.97

Xeq=1.32

?.?. P#**n-*, &6"7* *+ %%"&-o *"&$+*n-* $#o&0$o @ "$#0*-#o #**%-&o *+ $"-o-#$n/o#0$o# #*/*#&o $+ +$o* $+-$ -*n&'n.


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?.9. D*-*#0&n* +$ #*!"+$%&'n o %$$ * -*n&'n *+

$"-o-#$n/o#0$o# %on +o $#0*-#o *+ %%"&-o *"&$+*n-*G$#$ %$#!$ ** ;, 29


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U=2.271.46cos (0)

220100+

4.540.68sin (0 )220

100

U=1.51

4ara 'J

U=Rcccos ()

Vn100+

Xccsin ( )Vn

100

U=1.141.46cos (0)

220100+

4.540.68sin (0 )220

100

U=0.76

?.. D*-*#0&n* +$ #&$ *+ n%+*o @ +$ *#&$ *+%-#&%$$ -#$ *+ %%"&-o *"&$+*n-* *$%-o. D*-*#0&n* +$ o-*n%&$* %$#!$ #*&-&$ *n +$ %"$+ * #o"%* +$ 0&0$ *%&*n%&$ *+-#$n/o#0$o#.

?.8. Con +o $-o *+ *n$@o * %$#!$ #*&-&$ %o0+*-* +$

-$6+$ 1 !#$%$# +$ %"#$ * #*!"+$%&'n **#&0*n-$+ @%o0$#$# %on *+ !#$%o o6-*n&o $ &0"+$%&'n o * %+%"+o *n9.?.

?.4. Con +o $-o *+ *n$@o * %$#!$ #*&-&$ !#$%$# +$ %"#$* *%&*n%&$ $#$ +$ &/*#*n-* %$#!$ @ %o0$#$# %on *+!#$%o o6-*n&o $ &0"+$%&'n o * %+%"+o *n 9.?.

9. INVESTIKACIN COMPLEMENTARIA

9.1. In*-&!"* *n %on%*&on$#&$ * -#$n0&&'n @ *+ +"!$#on* * "-&+&$n $"-o-#$n/o#0$o#* -#&/&%o *n n"*-#o


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&-*0$ * o-*n%&$ &n-*#%on*%-$o, * " o-*n%&$ no0&n$+ @#*+$%&'n * -#$n/o#0$%&'n %on!"#$%&on* -#&/&%$ @ +$#&n%&$+* #$on* * " "o.

PROYECTO DE REFUERO DE LA LNEA DE TRANSMISINTINTAYASOCABAYA 22; V

Hn las alternativas para interconectar el sistema proyectado de '' KVcon el sistema existente de %8 KV se emplear#n autoGtransformadorestrif#sicos de ''L%8 KV. Hl grupo de conexin de los autoGtransformadores ser# en estrella (M)! neutro slidamente puesto a tierra!y tambin tendr#n! adem#s! un devanado terciario en ''.> KV conconexin en Delta (N)! con bornes accesibles! para compensacin dearmnicas.

os autoGtransformadores tendr#n! en principio! regulacin en vaco/ sinembargo su denicin deber# estar respaldada por los resultados de losestudios de preGoperatividad y de operatividad.

Ee prev "ue el sistema de refrigeracin del autoGtransformador debieraser con circulacin de aceite forzada y el aceite ser# refrigerado poragua (O161) con la nalidad de reducir dimensiones y pesos. osestudios deber#n determinar el sistema de refrigeracin y lascaractersticas tcnicas m#s adecuadas.

a capacidad de transformacin en EH +intaya Pueva ''L%8 KV ser#de %' 2V*.

T&o * -#$n/o#0$o#4ara la transformacin L'' KV deber#n emplearse autoGtransformadores. os autoGtransformadores deber#n cumplir con lasexigencias establecidas en el ac#pite c)! Piveles de +ensin y*islamiento.

Ee emplear#n bancos constituidos por unidades monof#sicas m#s unade reserva.

+ensin nominal! regulacin de tensin y grupo de conexin deautotransformadores monof#sicos.

+ensin primaria $ L Q KV

+ensin secundaria$ '' L Q KV (rango referencial).

+ensin terciaria sugerida$ ''!> KV! para compensacin dearmnicas. Hste valor es referencial! la Eociedad=oncesionaria deber# denir la tensin en la etapa de


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diseRo de las instalaciones y podr# emplearse paraalimentacin de cargas de los servicios auxiliares propios ya posibles servicios externos.

:rupo de conexin$

ado primario $ Hstrella (M)! neutro a tierra

ado Eecundario$ Hstrella (M)! neutro a tierra

ado terciario $ Delta (N)

No-$a Eociedad =oncesionaria deber# denir las tensiones nominales!el n;mero y rango de variacin de los taps! as como de los mecanismosde accionamiento y control de los transformadores! de conformidad a lo"ue sea denido y sustentado en el Hstudio de 4re operatividad. Demanera referencial se recomienda FLG %J en pasos de %J! ba@o carga.

4otencia nominal del banco de autotransformadores

4otencia nominal del banco de transformadoresmonof#sicos L'' KV en E.H. a PiRa L'' KV$ ,2V* en condiciones de operacin OP*1 '.

4otencia nominal del terciario$ Eer# denida por laEociedad =oncesionaria.

a potencia de cada unidad monof#sica deber# ser determinada por laEociedad =oncesionaria! teniendo en cuenta las facilidades detransporte e instalacin/ sin embargo deber# cumplirse con la potenciatotal especicada para los bancos de transformadores.

4rdidas

Ee deber# garantizar "ue los niveles de prdidas en losautotransformadores! para los siguientes niveles de carga permanente$%J! ?J! y J de la operacin del sistema.

os valores garantizados deber#n cumplir con lo establecido en la normaSH= ,? o su e"uivalente *PESLSHHH.

9.2. In*-&!"* "* %on&*#$%&on* #&n%&$+* * *6* -*n*# *n%"*n-$ *n +$ #o-*%%&'n * +o $"-o-#$n/o#0$o#* * o-*n%&$-#&&%o.

a) Ana falla en el aislamiento de los devanados de unautotransformador puede producir "ue la carga "uede expuesta arecibir plena tensin (la de la fuente). Ee debe tener en cuenta


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esta situacin al decidir utilizar un autotransformador para unadeterminada aplicacin.

b) Hn sistemas de transmisin de energa elctrica! losautotransformadores tienen la desventa@a de no ltrar el contenidoarmnico de las corrientes y de actuar como otra fuente de

corrientes de falla a tierra. Ein embargo! existe una conexinespecial Gllamada


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+uvimos "ue calcular los datos para el transformador de V*.

*l momento de medir la potencia tuvimos "ue cambiar de

vatmetro debido a "ue este no tena la escala suciente. Observamos "ue para la conexin del autotransformador in9uye

en su potencia el tipo de conexin! ya sea en el primario o en el

secundario.

8. BIBLIOKRAFIA

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