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Informe P02: Energizacion del Tablero General y deCajas Auxiliares

Alejandro Zabala Camacho, Wilder Fitzgerald Guzman Patino,Julian Rene Cantor Lopez, Juan Sebastian Osorio Chaparro

Laboratorio de Conversion, Departamento de Ingenierıa Electrica y ElectronicaUniversidad Nacional de Colombia

Abstract—Se reviso el correcto proceso para energizar eltablero principal, de modo que se pudiera energizar a su vezlas cajas auxiliares instaladas en las mesas de trabajo. Para ello,se realizaron 3 ejemplos que se describen detalladamente y setomaron algunas mediciones de rigor. Se pudo concluir que cadauno de tales procedimientos requieren de mucho cuidado, debidoa la magnitud de las cantidades allı manejadas. Se pudo observartambien que se presentan ligeras caıdas de tension desde el tableroprincipal hasta los circuitos ramales correspondientes.

Keywords—Tablero Principal

I. OBJETIVOS

• Dar a conocer el procedimiento de energizaron deltablero principal para la correcta realizacion de laspracticas en el laboratorio de maquinas electricas.

II. ALCANCE

Este procedimiento aplica para todas las practicas a realizaren el laboratorio de maquinas electricas.

III. TEORIA VERIFICADA

En primer lugar las figuras 1 y 2 muestran la conexionsimple para llevar tension AC de 110v y 220v respectivamentea la isla 2 en la cja C4.

Para practicar en la energizacion del tablero se plantaron3 esquemas de conexion cada uno corresponde a una de lasfuentes disponibles es decir la fuente AC fija, la AC variabley la fuente DC fija.

A. Primer esquemaEn este primer ejercicio de debıa llevar tension fija AC de

220v a la caja C4 de la isla 2. Se requerıa pasar primero porel panel E (sincronizador AC) para usar los instrumentos demedida que se encontraban allı. De esta forma, la conexionque se realizo fue partir de la fuente AC de 220v (D5), luegose llevo la conexion a C13 para usar el breaker tripolar C14,posteriormente la salida de dicho breaker (C15) se llevo a C17,ya que esta ultima conexion tambien se encoentraba en el panelE y finalmente se paso al breaker E8 del panel E. A la salida

Alejandro Zabala Camacho (azabalac@unal.edu.co), Wilder FitzgeraldGuzman Patino (wfguzmanp@unal.edu.co), Julian Rene Cantor Lopez(jrcantorl@unal.edu.co) y Juan Sebastian Osorio Chaparro (jusosori-och@unal.edu.co), laboratorio 2 de conversion.

Fig. 1. Esquema para llevar 110v a la isla 2 caja 4.

de este breaker se regreso a C17 para por ultimo en el panel Cconectara de C17 a C4 y ası tener energıa en la caja C4 de laisla 2. Se midio la tension en el tablero D y en la caja C4 dela isla 2 los resultados se muestran en la tabla I. El esquemagrafico se puede observar en la figura 3.

Tension Tablero Caja C4V1 2 210.8v 210.5vV1 3 208.9v 208.2vV2 3 209.7v 209.1v

Tabla I. COMPARACION DE TENSION EN EL TABLERO Y LA CAJA C4DE LA ISLA 2.

B. Segundo esquemaEl segundo juego de conexiones consistio en llevar tension

DC fija del tablero a la mesa de trabajo pero primero se debiopasar por el panel E para usar los instrumentos de medida delDC GEN CONTROL. Para esto se partio de D15 (fuente DCde 120v), se conecto al breaker bipolar C14 de las columnas6 y 7 a la salida de este breaker se conecto a C16 que tener

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Fig. 2. Esquema para llevar 220v a la isla 2 caja 4.

Fig. 3. Primer esquema llevado a cabo en el laboratorio. La imagen deltablero fue tomada de la referencia [1].

conexiones en el panel D. Posteriormente, se uso el breakerE6 del panel en cuestion y a la salida de este se regreso a C16para finalmente en el panel C pasar a la mesa de trabajo (C5).Se midio la tension en el tablero D y en la mesa de trabajo.Los resultados se muestran en la tabla II y el esquema graficaen la figura 4.

Tension Tablero Mesa de trabajoVDC 123.4v 122.9v

Tabla II. COMPARACION DE TENSION EN EL TABLERO Y LA MESA DETRABAJO.

Fig. 4. Segundo esquema llevado a cabo en el laboratorio. La imagen deltablero fue tomada de la referencia [1].

C. Tercer esquemaLa conexion que se realizo en este caso fue bastante similar

al del primer esquema, pero esta vez se uso la fuente ACvariable y se tomaron medidas en el 30%, 60% y 100%.La tabla III muestra las medidas en el tablero y la tabla IVcorresponde a las medidas en la caja (C15). Se debe aclararque las medidas en el tablero no se tomaron simultaneas a lasde la caja. La figura 5 muestra el esquema grafico.

Fig. 5. Tercer esquema llevado a cabo en el laboratorio. La imagen deltablero fue tomada de la referencia [1].

IV. ANALISIS DE RESULTADOS

De las tablas presentadas en la anterior seccion, es evidenteque las tensiones trifasicas no se encuentran balanceadas, apesar de esto el desbalance es menor al 1% el cual se puedeconsiderar despreciable y caracterıstico de un sistema depotencia. Por otro lado las tablas muestran que se presenta

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Tension 30% 60% 100%V1 2 61.84 122.8v 208.3vV1 3 61.68v 122.6v 207.5vV2 3 62.98v 123.4v 209.3v

Tabla III. TENSIONES EN EL TABLERO PARA LA FUENTE ACVARIABLE.

Tension 30% 60% 100%V1 2 66.3 122.6v 208.2vV1 3 65.4v 121.2v 207.4vV2 3 66.4v 123.8v 209.6v

Tabla IV. TENSIONES EN LA CAJA PARA LA FUENTE AC VARIABLE.

una caıda de tension en las mesa o cajas de trabajo (sepresentan unos datos atıpicos para el ultimo esquema, loscuales seran discutidos mas adelante). Ası, por ejemplo, parael esquema 2 en donde se requiere llevar un voltaje DC a unacaja auxiliar, se observa que en el tablero se tienen 123.4 V yen la mesa de trabajo 122.9 V, lo que corresponde a una caıdade tension de 0.4%. Debido a que las mediciones se realizanen circuito abierto, es decir, sin carga, no se puede aseverarque la totalidad de dicha caıda es producto de la resistenciainterna del cable, pues no hay corriente considerable fluyendopor el mismo, solo se genera la corriente debido a poner enmultımetro en paralelo a las terminales (La impedancia deentrada para el multımetro usado es > 5MΩ < 100pF [2]).Se concluye entonces que tales pequenas diferencias puedenser producto de las siguientes causas:

• Diferencia de tecnologıa de los instrumentos usados paramedir. El voltımetro usado en el tablero es analogo ysu escala esta determinada por donde se situa la aguja.Lo anterior involucra un error de medicion intrınsecode la observacion humana: error de paralaje. Ası, loque para alguien pueden ser 123.5 V para otra personasituada en un lugar distinto es 123.8. Como la escalamınima de medicion de estos multımetros es de 1 V,su incertidumbre es entonces ±0.5 V. Por su parte, elmultımetro fluke es mucho mas preciso (incertidumbrecercana a ±100 mV) y no posee asociado el error deparaleje nombrado.

• Perdida de potencial electrico debido a la distancia quehay desde el tablero hasta los lugares de trabajo.

• La resistencia e inductancia interna del cable que inter-acciona con la pequena cantidad de corriente producidapor el efecto de medir.

V. CONCLUSIONES

• En un mismo circuito se pudo comprobar que la tensionen un mismo nodo que esta unido fısicamente por mediode un cable no es igual. Esto se puede explicar si seve el cable como un elemento que se puede modelarcomo una parte resistiva debido al material con el queesta construido y una reactancia que corresponde a laconstruccion fısica del cable. Es decir, el cable es una

impedancia que ocasiona una caıda de tension y por esolas medidas en un mismo punto difieren. Ası mismo, porlas diferencias de tecnologıa usadas para medir, ya queuna es analoga e involucra un error de paralaje y la otraes digital y es mas precisa.

• Se comprendio el funcionamiento del tablero de dis-tribucion y la forma adecuada de cablearlo para energizarlas mesas o cajas de trabajo, junto con los instrumentosde medida que se encuentran en el panel E del tablero.

REFERENCES

[1] Imagen tomada de un informe de otro grupo que anteriormente tomo estamateria. Estas personas concedieron derecho intelectual parcial sobre lafigura de fondo.

[2] Datacsheet Fluke series 11x, http://support.fluke.com/find-sales/Download/Asset/2793260 6116 ENG A W.PDF