Laboratorio Trifasico en Aceite

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERA-FACULTAD DE INGENIERA MECNICA

ndice

I.INTRODUCCIN3II.OBJETIVOS4III.FUNDAMENTO TERICO5IV.MATERIALES:9V.PROCEDIMIENTO:12VI.CUESTIONARIO16VII.OBSERVACIONES40VIII.CONCLUSIONES40IX.RECOMENDACIONES40X.BIBLIOGRAFIA41

I. INTRODUCCIN

En el presente laboratorio denominado TRANFORMADOR TRIFASICO EN ACEITE, nos planteamos los objetivos de la gua.Como fundamento terico nos centramos en el uso de este tipo de transformador y tambin su comparacin frente a los transformadores trifsicos en seco.A este transformador le realizamos las pruebas de relacin de transformacin, resistencia de arrollamientos, vaco y corto. De estas pruebas, verificamos los datos respecto al Protocolo de pruebas otorgado por el fabricante, Promelsa, el 21 de diciembre del 2012. Asimismo realizamos pruebas de carga al transformador para poder hallar su performance.Finalmente presentamos unas observaciones, recomendaciones y conclusiones de este tipo de transformador.

II. OBJETIVOS

Realizar la prueba de vaco y de cortocircuito en el transformador trifsico (3) en aceite para determinar los parmetros del circuito equivalente del transformador Determinar las prdidas en el hierro y en el cobre, que ocurren en el transformador. Hallar el rendimiento del transformador. Familiarizacin con el transformador trifsico refrigerado con aceite, relacionado a las formas de conexin posibles y diferencias entre ellas. Identificacin de bornes homlogos (igual polaridad relativa). Pronosticar el comportamiento del transformador trifsico bajo carga, utilizando el circuito equivalente. Determinacin de las caractersticas de regulacin.

III. FUNDAMENTO TERICO

TRANSFORMADOR EN ACEITE:Este tipo de transformador tiene la caracterstica de que su refrigeracin se hace utilizando aceite dielctrico. Sus partes bsicas son las siguientes:

1.Tanque conservador de aceite

2. Aisladores pasa tapa de MT

3.Aisladores pasa tapa de BT

4.Placa caracterstica

5.Vlvula para drenaje y toma de muestras de aceite

6.Deshumedecedor

7.Indicador de nivel de aceite

8.Conmutador con mando exterior

9.Termmetro

10.Orejas de izaje

11.Tanque de aceite

12.Borne de puesta a tierra

13.Bases con canal U para fijacin

Algunos transformadores, en su instalacin, presentan tambin un pozo odepsito colector, de capacidad suficientepara la totalidad del aceite del transformador,a fin de que, en caso de fuga de aceite, porejemplo, por fisuras o rotura en la caja deltransformador, el aceite se colecte y se recojaen dicho depsito.En la embocadura de este depsito colectoracostumbra a situarse un dispositivo apaga llamas para el caso de aceiteinflamado, que consiste en unas rejillas metlicas cortafuegos, las cuales producen laauto extincindel aceite, al pasar por lasmismas, o, como mnimo, impiden que lallama llegue a la caja del transformador y leafecte (efecto cortafuegos).En muchas ocasiones, estas rejillas metlicascortafuegoso apaga llamas se sustituyenpor una capa de piedras por entre las cualespasa el aceite hacia el depsito colector.Actan pues como apaga llamas o cortafuegosen forma similar a las mencionadas rejillas metlicas.

Las ventajas que estos presentan frente a los transformadores secos son: Menor costo unitario. En la actualidad su precio es del orden de la mitad que el de unoseco de la misma potencia y tensin, Menor nivel de ruido, Menores prdidas de vaco, Mejor control de funcionamiento, Pueden instalarse a la intemperie, Buen funcionamiento en atmsferascontaminadas, Mayor resistencia a las sobretensiones, y alas sobrecargas prolongadas, Pueden ser diseados para mayores potencias que los secos (estos solo se disean hasta 36kV y 15MVA)Sin embargo, tambin presenta algunas desventajas: La principal desventaja, es la relativamentebaja temperatura de inflamacin del aceite, ypor tanto elriesgo de incendiocondesprendimiento elevado de humos. Segn lanorma UNE, el valor mnimo admisible de latemperatura de inflamacin del aceite paratransformadores, es de 140 C. Este depsito colector representa unincremento significativo en el coste de la obra civil del centro de transformacin (CT), y en ocasiones, cuando la haya,una cierta invalidacin de la planta inferior ala del CT. El riesgo de incendio obliga tambin a quelas paredes y techo de la obra civil del CTseanresistentes al fuego. Debe efectuarse un control del aceite, puesest sujeto a un inevitable proceso de envejecimiento que se acelera con elincremento de la temperatura.Asimismo, aunque se trate de transformadores hermticos, sin contacto conel aire, puede producirse un incremento en sucontenido de humedad, debido alenvejecimiento del aislamiento de losarrollamientos, ya que la degeneracin de lacelulosa, desprende agua que va al aceite.En efecto, en los transformadores en bao deaceite, los aislantes de los arrollamientosacostumbran a ser de substancias orgnicastales como algodn, seda, papel y anlogos,que en la clasificacin de los aislantes para transformadores figuran comprendidos en laclase A.Esto obliga a una labor de mantenimiento concontroles peridicos del aceite, como mnimode su rigidez dielctrica, pues sta disminuyemucho con el contenido de agua (humedad),y de su acidez (ndice de neutralizacin), yaque los cidos orgnicos, que por oxidacinaparecen en el aceite, favorecen activamenteel deterioro de los aislantes slidos de losarrollamientos.Como se aprecia, la presencia del aceite y sus riesgos implican, en resumen, un mayor mantenimiento y construcciones dedicadas, lo que incrementa los costos de instalacin y de mantenimiento.

ACEITE DE TRANSFORMADOREl Aceite para Transformadores o Aceite Aislante es, generalmente, un aceite mineral altamente refinado, que es estable y que tiene excelentes propiedades de aislamiento elctrico. Estos se utilizan en el lleno de aceite del transformador para aislar, suprimir la corona y el arco, y para servir como un refrigerante. Se rigen mediante la norma IRAM 2026.Tipos de aceite:Lquidos PCB: En la dcada de 1970, los transformadores montados en interiores usaban bifenil policlorinatado, o lquidos de PCB (por sus siglas en ingls), con fines de refrigeracin. Se compone de varios tomos de cloro unidos a anillos benceno, este ltimo es un carcingeno. Grandes piezas de equipamiento siguieron utilizando lquidos PCB hasta diciembre del 2000. Este aceite era un agente de enfriamiento ideal para transformadores cerrados debido a su alto punto de ebullicin, sus propiedades aislantes eficaces y su estabilidad qumica. Segn la Agencia de Proteccin Ambiental, los lquidos de PCB se prohibieron en Estados Unidos en 1979.Aceite moderno de transformadores: El aceite de transformadores que se utiliza hoy en da es el aceite mineral norma ASTM D3487. Hay dos tipos de estos aceites: Tipo I y Tipo II. El aceite Tipo I se utiliza en equipos que no requieren mucha resistencia a la oxidacin, mientras que el de Tipo II ofrece una mayor proteccin contra la oxidacin.Estndares de aceites minerales Tipo II: Segn la Sociedad Estadounidense de Pruebas y Materiales, los aceites de Tipo II pueden tener no ms del 0,3 por ciento de inhibidores de oxidacin. Sus puntos de derrame no pueden ser superiores a -40 grados Fahrenheit (-4,5 grados centgrados) y no pueden tener puntos de anilina debajo de los 76 grados centgrados. El punto mnimo de detonacin, o la temperatura en la cual un lquido puede vaporizarse en una forma de combustible, es de 294,99 grados Fahrenheit (146,11 grados centgrados). Debe tener una rigidez dielctrica de al menos 29,9 KVA.Estndares de aceites minerales Tipo I: El aceite Tipo I es similar en muchas formas al aceite de Tipo II. La mayor diferencia es en el contenido de inhibidor de oxidacin. El aceite de Tipo I no puede tener ms del 0,08% de la sustancia inhibidora, mientras que los aceites de Tipo II pueden tener un mximo de 0,3%. El aceite Tipo I puede tener un mximo de 0,3% de lodo por masa, mientras que el aceite de Tipo II slo puede tener un mximo de 0,2%.

IV. MATERIALES:

TRANSFORMADOR TRIFSICO Dy5 : de 5 KVA, 460/220V

AUTOTRANSFROMADOR TRIFSICO(VARIAC)

MULTMETRO DIGITAL

ANALIZAR TRIFSICO

CARGA RESISTIVAS (FOCOS)

CONDENSADORES DE 20 uF

MOTOR ELCTRICO TRIFSICO

V. PROCEDIMIENTO:

Verificar las caractersticas fsicas del transformador trifsico en aceite, anotar sus datos de placa e identificar sus partes principales, anotar Temperatura ambiente. Medir y anotar las resistencias de los bobinados de los lados de alta y baja del trasformador.

Mtodo del voltmetro-ampermetro

a) Prueba de Relacin de Transformacin Conectar el autotransformador (variac) al lado de baja tensin del transformador, luego regular el voltaje de salida del autotransformador empezando de 230 y disminuyendo cada 10 voltios hasta 190 voltios, anotar el voltaje en el lado de alta tensin del transformador.

b) Prueba de Vaco: Alimentar el lado de baja tensin con 220 voltios y dejar abierto los bornes de alta tensin de acuerdo a la siguiente figura:

Anotar las lecturas indicadas por los instrumentos de medicin, ya que con estos valores se determinar los parmetros de vaco.

c) Prueba de Cortocircuito: Previamente calcular las corrientes nominales de alta y de baja tensin del transformador trifsico. Con el circuito del ensayo desenergizado , conectar el lado de alta tensin del transformador al autotransformador trifsico (Variac) y regular este ltimo a un voltaje tal que se obtenga la corriente nominal en el lado de alta tensin, asimismo, cortocircuitar los bornes de baja tensin de acuerdo a la figura mostrada. El ensayo de cortocircuito necesario para determinar las prdidas en el cobre, se realiza aplicando la tensin de cortocircuito a uno de los devanados, manteniendo cortocircuitado el otro.

Tal como se vio en el ensayo para transformadores monofsicos, hay que aplicara al primario una tensin reducida, que se grada de manera de tener en el secundario la carga normal, acusada por el ampermetro. El vatmetro indica la potencia que absorbe una fase del transformador con secundario en cortocircuito. Las prdidas totales en el cobre se calculan multiplicando esa lectura por 3.Y una vez que conocemos las prdidas totales en el hierro y en el cobre de nuestro transformador trifsico, para determinar el rendimiento no hay ms que conocer la potencia normal secundaria y aplicar la siguiente frmula:

Dnde: : es la potencia total trifsica para el secundario, en watts: son las prdidas totales en el hierro: son las prdidas en el cobre

d) Prueba con carga:

Acoplamos el interruptor trifsico a la entrada del transformador siguiendo un orden de secuencia establecido (Ejemplo: RST) mostrado esquemticamente en la figura siguiente:

- Con el circuito anterior desenergizado, conectamos la carga balanceada:

Resistencias o focos incandescentes iguales conectadas en delta y/o estrella. Condensadores iguales conectadas en delta y/ o estrella. 01 motor elctrico trifsico

- Se deben conectar los focos incandescentes para obtener 4 diferentes % de la intensidad nominal secundaria, es decir, con diferentes ndices de carga a fin de evaluar posteriormente bajo que ndice presenta una mayor eficiencia. Para cada caso medir potencia, factor de potencia consumida por la carga, asimismo, medir las corrientes y voltajes de lnea y de fase en el primario y secundario.

- Armar una carga trifsica desbalanceada que contenga focos incandescentes, condensadores y 01 motores elctrico, luego, medir potencia, factor de potencia consumida por la carga, asimismo, medir las corrientes y voltajes de lnea y de fase en el primario y secundario.

VI. CUESTIONARIO

Prueba de Relacin de transformacin (aadido)De la prueba de relacin de transformacin, graficar la relacin de transformacin vs Voltaje de entrada y explicar los resultados.

Tabla de datos de la prueba de relacin de transformacin para cada voltaje de lnea del transformador.

Vref (V)Vent (V)Vsal (V)Relacin de transf

230u-v230.8U-V479.52.0776

v-w228.7V-W4802.0988

u-w231.5U-W483.82.0898

prom230.3333PROM481.10002.0887

220u-v219.6U-V457.22.0820

v-w218V-W456.52.0940

u-w220.5U-W460.32.0875

prom219.3667PROM458.00002.0878

210u-v209.8U-V437.12.0834

v-w208.5V-W436.62.0940

u-w211.1U-W4402.0843

prom209.8000PROM437.90002.0872

200u-v200.7U-V417.92.0822

v-w198.6V-W4182.1047

u-w201.6U-W4222.0933

prom200.3000PROM419.30002.0934

190u-v191.3U-V3982.0805

v-w190.4V-W397.52.0877

u-w192U-W401.52.0911

prom191.2333PROM399.00002.0865

Tabulamos solo los datos promedios para sacar una grfica.El valor de relacin de transformacin 2.0909 con un error admisible de +-0.5%.Voltaje entrada(V)Relacin de TransformacinRT 460/220 V% Error

232.66672.08872.09090.10%

222.13332.08782.09090.15%

211.53332.08722.09090.18%

201.50002.09342.0909-0.12%

191.03332.08652.09090.21%

De la tabla tenemos que para el rango mostrado trabajamos con un porcentaje de error de relacin de transformacin admisible.

Prueba resistencia de bobinados (aadido)Para la medida de las resistencias de los arrollamientos implementamos el siguiente circuito.

En cada arrollamiento tambin se implementa el circuito mostrado u-v, v-w, u-w, U-V, V-W y U-W.Lado de BajaV5.1R12.1

Varrollamiento(V)VR1 (V)RESITENCIAS()

u-v0.5584.6200.2536

v-w0.5544.6400.2507

u-w0.5544.6400.2507

PROMEDIO0.2517

Lado de AltaV6.8R12.1

Varrollamiento(V)VR1 (V)RESITENCIAS()

U-V2.114.620.9591

V-W2.114.640.9550

U-W2.114.640.9550

PROMEDIO0.9563

La temperatura ambiente de esta prueba realizada el 10 de noviembre del 2014 a las 11.30 a.m. fue de 21oC.Los datos del protocolo de prueba realizado por Promelsa el 21 de diciembre del 2012 a 20oC, fueron de bobinado de baja 0.22416 y de alta de 0.856. Cercanos a los tomados por nosotros.Presentamos una tabla de nuestra prueba FIM UNI comparada con la de Promelsa para cuantificar nuestro error:P. FIM UNIP. PROMELSA% ERROR

RAT0.95630.85611.717

RBT0.25170.2241612.285

Los errores son elevados pero tambin no coincidimos con la temperatura de ambas pruebas y tambin tenemos 2 aos de diferencia de la prueba de Promelsa.

Para hallar la resistencia a temperatura garantizada con nuestros datos utilizamos la siguiente formula.

Tabla con resultados a temperatura garantizada.RBT ()RAT ()

0.304711.15775

Prueba de vaco y de corto.1. Determinar los parmetros que representan el transformador real, las prdidas en el mismo y la eficiencia del transformador trifsico.

Prueba de Vaco.Voltaje(V)Intensidad(A)Potencias

u-v224u1.353P(W)148

v-w218.8v1.174Q(VAR)459

u-w220.4w1.123fp0.3

prom221.067prom1.217

Resumen:Vn(V)Io(A)P(W)

221.06671.2167148

Hallando los parmetros del circuito equivalente:

Conductancia:

Admitancia:

Susceptancia:

gBT(^-1)YBT(^-1)bBT(^-1)

0.0030280.0095330.009039

Prueba de Cortocircuito.Voltaje(V)Intensidad(A)Potencias

u-v3.6u12.6P(W)1163

v-w2.7v13.01Q(VAR)1290

u-w4.4w12.76fp0.66

prom3.567prom12.790

Los datos de potencia dados por el analizador de calidad son errados tomaremos el dato de fdp, los voltajes de lnea y corrientes de fase para hallar la potencia activa.Voltaje(V)Intensidad(A)Vfase(V)Sfase(VA)

u-v3.6u 12.62.07826.188

v-w2.7v13.011.55820.280

u-w4.4w12.762.54032.414

prom3.567prom12.790suma78.883

fdp0.66P (W)52.063

Resumen:Vo(V)In(A)P(W)

3.56712.79052.63

Hallando los parmetros del circuito equivalente:

Resistencia:

Impedancia:

Reactancia:

Parmetros de corto.TemperaturaReqBT()ZeqBT()XeqBT()Pn(CU)

21oC0.10610.16100.121152.0634

75oC0.13100.17840.121164.2819

Tabla de Perdidas.Pfe(W)148

PCU 21oC(W)52.063

PCU 75oC(W)64.281

Eficiencia del transformador trifsico para una carga nominal de fdp=1Calculamos eficiencia a Temperatura 21oC.

Calculamos eficiencia a Temperatura garantizada 75oC.

2. Del ensayo de vaco trazar las curvas del factor de potencia Cos (%); Potencia consumida P0 (W) y corriente en vaco I0 (A) en funcin de la tensin de alimentacin.

Tabla de datos.

Vref(V)Voltaje(V)Intensidad(A)Potencias

220

u-v224u1.353P(W)148

v-w218.8v1.174Q(VAR)459

u-w220.4w1.123S(VA)482

prom221.07prom1.217fp0.3

165

u-v166.9u0.337P(W)45

v-w161.7v0.336Q(VAR)81

u-w165.4w0.280S(VA)93


110

u-v114.2u0.154P(W)19

v-w108.7v0.164Q(VAR)24

u-w109.2w0.151S(VA)31


Datos para las grficas

Voltaje de Alimentaci(V)Factor de potenciaPotencia(W)Intensidad(A)

221.10.31481.22

164.70.48450.32

110.70.62190.16

3. Del ensayo de cortocircuito graficar a partir de las lecturas la potencia consumida PCC (W), la tensin de la impedancia VCC (V) como funciones de la corriente de cortocircuito ICC (A).

Tabla de datos.

Vref(V)Voltaje(V)Intensidad(A)Potencias

13.12

u-v3.6u12.6P(W)52.06

v-w2.7v13.01Q(VAR)59.26

u-w4.4w12.67S(VA)78.88


9.81

u-v2.2u9.353P(W)23.45

v-w0.9v9.801Q(VAR)24.60

u-w3.2w8.874S(VA)33.98


6.56

u-v1.6u6.619P(W)10.07

v-w0.4v6.828Q(VAR)10.86

u-w1.9w6.286S(VA)14.81


Datos para las grficas

Voltaje de Alimentaci(V)Factor de potenciaPotencia(W)Intensidad(A)

3.60.6652.0612.760

2.10.6923.459.343

1.30.6810.076.578

4. Calcular la regulacin de tensin para una carga nominal con Cos = 0.91 inductivo. Asimismo calcular la eficiencia del transformador para estas condiciones:UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERA-FACULTAD DE INGENIERA MECNICALABORATORIO DE MQUINAS ELCTRICAS ESTTICASUNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERA-FACULTAD DE INGENIERA MECNICALABORATORIO DE MQUINAS ELCTRICAS ESTTICAS

Datos:TRANSFORMADOR TRIFSICO TIPO SECO 1

TRANSFORMADOR TRIFSICO EN ACEITE 13

I(A)13.1216

V(V)127.017

Cos()0.9100

Sen()0.4146

Req 21oC()0.1061

Req 75oC()0.1310

Xeq()0.1211

S(VA)5000

1

cos0.9100

Pfe(W)148

PCU 21oC(W)52.063

PCU 75oC(W)64.281

Regulacin:

A 21oC:

A 75oC temperatura garantizada:

Eficiencia

A 21oC:

A 75oC temperatura garantizada:

Ensayo de carga:1. Explicar el significado de cada una de las caractersticas de placa de este tipo de transformadores. Caractersticas de placa del transformador:a. Orden de fabricacin: Es el nmero del pedido hecho a la empresa fabricadora o distribuidora de transformadores, en este caso.b. Nmero de serie: Es el nmero nico que identifica al transformador.c. Norma de fabricacin: Norma bajo la cual se rige la fabricacin del transformador.d. Nmero de fases: Si es monofsico o trifsico.e. Potencia nominal: Potencia aparente mxima que el trasformador puede suministrar.f. Voltajes nominales: Voltajes para los cuales fue diseado, trabaja y han sido calculadas sus prdidas.g. Corrientes nominales: Corriente de fase de plena carga que puede pasar por sus devanados.h. Nivel de aislamiento int. Primario: i. Nivel de aislamiento int. Secundario: j. Grupo de conexin: Indica cmo est configurado el transformador ibnteriormente.k. Tcc 75C: l. Frecuencia: Frecuencia de la red a la que debe trabajar el transformador para operar con condiciones de diseo.m. Calentamiento aceite/cobre: n. Tipo de enfriamiento: Puede referirse a cualquiera de estos 4: ONAN: Oil Natural Air Natural (Aceite y aire no forzados), ONAF: Oil Natural Air Forced (Aceite no forzado y aire forzado), OFAF(Aceite y aire forzados) o OFWF (Aceite y agua forzados).o. Clase de aislamiento trmico: Clase Y: 90 C Papel, algodn, seda, goma natural, Clorido de Polivinilo, sin impregnacion.Clase A: 105 C Igual a la clase Y pero impregnado, mas nylon.Clase E: 120 C Polietileno de teraftalato (fibra de terileno, film melinex) triacetato de celulosa Enamel-acetato-poliviniloClase B: 130 C Mica, fibra de vidrio (Borosilicato de alumino libre de alcalinos), asbestos bituminizados, baquelita, enamel de poliester.Clase F: 155 C Como los de la clase B pero con alkyd y resinas basadas en epoxy, poliuretano.Clase H: 180 C Como los de clase B con algutinante resinoso de siliconas, goma siliconada poliamida aromatica (papel nomex y fibra), film de poliamida (enamel, varniz y film) y enamel de estermida.Clase C: >180 C Como la clase B pero con aglutinantes inorgnicos apropiados (Teflon Mica, Mecanita, Vidrio, Ceramicos, Politetrafluoroetileno).

p. Altitud de operacin: Altitud mxima a la que opera con condiciones de diseo. Ms all de esta puede variar la temperatura garantizada y otros parmetros.q. Montaje: Indica dnde puede ser usado, si en interiores o en exteriores.r. Tipo/Marca del aceite: Indica las caractersticas del aceite dielctrico con el que cuenta.s. Peso de la parte activa: Peso de todo lo que interviene en la transformacin de la electricidad (bobinas, ncleo, etctera)t. Peso del aceite: Peso del aceite usado para refrigeracin.u. Peso total: Peso de la parte activa ms el peso del aceite.v. Ao de fabricacin: Ao en el cual fue fabricado.

2. Describir cada una de las partes de este tipo de transformadores. Estn enumeradas en el fundamento terico, y sus nombres especifican su funcin.

3. Detallar los usos de este tipo de transformadores. Estos transformadores son instalados en lugares donde la atmsfera es muy contaminada y para transmisin de grandes potencias, ya que soportan mejor ambas condiciones que uno en seco. As mismo son tiles para trabajar a la intemperie, por lo que se les ve en muchos lugares de la ciudad en donde se aprecian transformadores areos.

4. Explicar la utilidad de los Taps en este tipo de transformadores. En este transformador los taps se usan para aproximarse al voltaje que est recibiendo el transformador en el lado de baja, el cual deber ser convertido a 460V ya que se trata de un trasformador elevador. Con ello se garantiza el voltaje de salida en el lado de alta tensin. Esto le permite adaptarse a cualquier voltaje suministrado o enfrentar cadas de tensin en las lneas. Para 6 focos:6 FOCOS

V autotrafo(V)Ventrada (V)V salida (V)I salida (A)Potencias

220u-v217.2U-V453.1I U0.825P(W)639

v-w216.7V-W452I V0.819Q(VAR)0

w-u217.3U-W453.8I W0.817S(VA)639

prom217.07PROM452.97PROM0.82f.d.p1

Para 12 focos:12 FOCOS


220u-v217.2U-V450.2I U1.493P(W)1174

v-w216.7V-W449.1I V1.458Q(VAR)0

w-u217.3U-W450.5I W1.584S(VA)1174




220u-v217.2U-V446.7I U2.403P(W)1839

v-w216.7V-W445.4I V2.359Q(VAR)0

w-u217.3U-W446.8I W2.349S(VA)1839




220u-v217.2U-V442.4I U3.176P(W)2399

v-w216.7V-W440.3I V3.117Q(VAR)0

w-u217.3U-W443.9I W3.108S(VA)2399


5. Con los datos del ensayo con carga a factor de potencia 1, graficar la curva V vs I.

Nro. de FocosVoltaje(V)Corriente (A)

6 FOCOS452.970.820

12 FOCOS449.931.51

18 FOCOS446.302.37

24FOCOS442.23.13

6. Para las diversas cargas resistivas dispuestas, construir el circuito monofsico equivalente y determinar: La regulacin de tensin.

6 FOCOS Y 1 MOTOR(440v)


220u-v217.2U-V445.2I U1.409P(W)722

v-w216.7V-W444I V1.343Q(VAR)787

w-u217.3U-W447.9I W1.383S(VA)1509

prom217.07PROM445.70PROM1.38f.d.p0.67

6 FOCOS(100 W),2 FOCOS(300 W),2 CONDENSADORES (20uF) Y 1 MOTOR(440v)


220u-v217.2U-V444.7I U1.905P(W)1187

v-w216.7V-W441.8I V1.071Q(VAR)332

w-u217.3U-W444.2I W1.859S(VA)1519

prom217.07PROM443.57PROM1.61f.d.p0.96

Prueba de Vaco

V baja221.07

a0.48

V alta=Vsin carga462.231

Nro de cargasV sin cargaV con cargar(%)

6 focos462.231452.972.045

12 focos462.231449.932.734

18 focos462.231446.33.570

24 focos462.231442.24.530

6 F;1 M462.231445.73.709

6 F(100w);1 M;2F(300w);2 C(20uF)462.231443.574.207

7. La eficiencia del transformador para estas condiciones:

I2N=6.28 ACARGASPtil(W)Pfe(W)PcuN3(W)I salida^2%

6 FOCOS63914864.2810.820.017081.081

12 FOCOS117414864.2811.510.057888.556

18 FOCOS183914864.2812.370.142492.127

24FOCOS239914864.2813.130.248493.602

6 F;1 M72214864.2811.380.048382.693

6 F(100w);1 M;2F(300w);2 C(20uF)118714864.2811.610.065788.633

8. Comparar las prdidas en el cobre con las prdidas de carga (75C) dada por la expresin:

Segn la prueba de corto:

PcuN3 (75C)=64.281 W

)

Las prdidas de carga a 75C es mayor que la prdida de cobre nominal.9. Grafique la curva ndice de carga vs Rendimiento. Qu puede notar?, Sustente su repuesta y desarrolle la expresin analtica adecuada.%

81.0810.131

88.5560.240

92.1270.377

93.6020.498

82.6930.220

88.6330.256

A mayor acercamiento a la corriente nominal del trafo la eficiencia de operacin del trafo aumenta.

10. Elabore un diagrama fasorial total, tomando en cuenta los desfasajes entre fases originados por el tipo de conexin usada.

Para el motor: Va=0.48=82.53

11.-Para las condiciones de la carga usada y en base a su anlisis anterior, diga usted si sera favorable usar otro tipo de conexin, de ser as indique cual sera y que ventajas y desventajas obtendra respecto al caso ensayado. El tipo de conexin Dy5 no presenta muchos inconvenientes, pues su utilizacin es adecuada a las caractersticas generales que presenta la conexin en triangulo y estrella. Este tipo de conexin es muy empleado como conexin para transformadores elevadores al principio de la lnea y no al final, porque cada fase del devanado primario ha de soportar la tensin entre fase de red.Las ventajas de este tipo de conexin es que no presenta problemas con las componentes en sus voltajes de terceros armnicos. Como mencionamos es muy til para elevar el voltaje a un valor muy alto. Adems de eso al producirse un desequilibrio en la carga, no motiva asimetra del flujo, por producirse un reparto entre las tres columnas del primario. Las ventajas que esta conexin presenta y los escasos inconvenientes motivan la utilizacin de este transformador tanto en trasmisin como en distribucin de energa. Las desventajas de este tipo de conexin son la falla de una fase deja fuera de operacin al transformador. No se dispone de neutro en el primario para conectarlo con la tierra. Esto no es precisamente un inconveniente, pues, por lo general en el circuito del primario del transformador hay una toma de tierra, sea en el generador, sea en el secundario del transformador elevador de tensin. El devanado en delta puede ser mecnicamente dbil. Debido al desplazamiento que existe en las fases entre las mitades de los enrollamientos, que estn conectados en serie para formar cada fase, los enrollamientos que estn en estrella interconectadas, requieren de un 15.5% ms de cobre, con el consiguiente aumento del aislamiento total. El tamao del armazn, debido a las razones expuestas anteriormente, es mayor con el aumento consiguiente del coste del transformador.12.-Tomando como referencia los voltajes suministrados por la red, las corrientes medidas por el ampermetro y el circuito equivalente aproximado del transformador, plantear y resolver el circuito respectivo. Determinar las potencias consumidas por cada carga y su respectivo factor de potencia. Comparar los resultados obtenidos al resolver el circuito con los medidos por los respectivos instrumentos (vatmetro y cosfmetro), indicar % de error y las posibles causas de los mismos. Para 6 focos:V salida (V)I salida (A)

U-V453.1I U0.825

V-W452I V0.819

U-W453.8I W0.817

PROM452.97PROM0.82

Potencia consumida:

Potencia consumida dato:

Tan () = , Tan ()= 0 =0, POR LO TANTO: Cos ()= 1% Error de S= 0.675 %% Error de f.d.p= 0 %

Para motor con 6 focos:V salida (V)I salida (A)

U-V445.2I U1.409

V-W444I V1.343

U-W447.9I W1.383

PROM445.70PROM1.38

Potencia consumida:

Potencia consumida dato:

Cos ()=0.70Dato: Cos ()= 0.67% Error de S= 4.28%% Error de f.d.p=25%

VII. OBSERVACIONES

Las corrientes en cada fase no tenan el mismo valor. Al agregar ms cargas resistivas (focos) en paralelo la relacin voltaje corriente era inversamente proporcional. A mayor acercamiento a la corriente nominal del trafo la eficiencia de operacin del trafo aumenta. Del ensayo con cargas en general, l analizador trifsico arroja un factor de potencia demasiado errneo.VIII. CONCLUSIONES

La medida de los parmetros del transformador trifsico deben realizarse segn la norma. En el caso de la resistencia, lo ms correcto es hacer el mtodo del voltmetro ampermetro con una fuente DC. El valor de las eficiencias con carga esta entre 81% y 93% lo que se podra decir que el transformador an sigue trabajando en ptimas condiciones. El valor de la regulacin con cargas como mximo llega al 4.5% esto nos dice que su regulacin est dentro del lime que es 5%.IX. RECOMENDACIONES

El laboratorio debera contar con ms focos entre 300-400 W para poder realizar mejor la experiencia con cargas. Verificar que la red trifsica con la que contamos tenga sus valores aproximados al nominal, para que no exista una diferencia de 10V entre una y otra fase. Como estamos trabajando con corrientes altas debemos tener cuidado al realizar la experiencia, y si es posible realizarla con botas aislantes.

X. BIBLIOGRAFIA

http://ingenieriaelectricaexplicada.blogspot.com/2009/11/transformador-en-bano-de-aceite-vs.html http://www.promelsa.com.pe/pdf/cat-transformadores-promelsa.pdf http://www.efn.uncor.edu/departamentos/electro/cat/eye_archivos/apuntes/a_practico/Cap%202%20Pco.pdf http://www.emb.cl/electroindustria/articulo.mvc?xid=1892

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