Universidad Politécnica Salesiana

Facultad de Ingeniería Electrónica

Asignatura:

Maquinas Eléctricas 1

Tema:

Transformadores Investigación de Campo

Integrantes:

Adrian Cordero

Johanna Tapia

Mauricio Villacís

Profesor:

Ing. Omar Álvarez

Año Lectivo:

2011 – 2011

TRANSFORMADORES Introducción

El transformador, es un dispositivo que no tiene partes móviles, el cual transfiere la energía eléctrica de un circuito u otro bajo el principio de inducción electromagnética. La transferencia de energía la hace por lo general con cambios en los valores de voltajes y corrientes. Casi todos los sistemas importantes de generación y distribución de potencia del mundo son, hoy en día, sistemas de corriente alterna trifásicos. Puesto que los sistemas trifásicos desempeñan un papel tan importante en la vida moderna, es necesario entender la forma como los transformadores se utilizan en ella. Considerables ventajas son las que ganan con el uso de un solo transformador trifásico en lugar de tres unidades monofásicas de la misma capacidad total. Las ventajas son rendimiento incrementado, tamaño reducido, peso reducido y menor costo. Una reducción del espacio es una ventaja desde el punto de vista estructural en estaciones generadoras o bien subestaciones.

Grupo de conexiones

Para relacionar las tensiones y las corrientes primarias con las secundarias, no basta en los sistemas trifásicos con la relación de transformación, sino que se debe indicar los desfases relativos entre las tensiones de una misma fase entre el lado de Alta Tensión y el de Baja Tensión. Una manera de establecer estos desfases consiste en construir los diagramas fasoriales de tensiones y corrientes, conociendo: la conexión en baja y alta tensión (estrella, triángulo o zig-zag), las polaridades de los enrollados en un mismo circuito magnético o fase, y las designaciones de los bornes. Lo que se presentará a continuación son todos los tipos de conexiones para transformadores trifásicos: Delta-delta, estrella-delta, delta-estrella, estrella-estrella.

Conexión Delta - Delta: Esta conexión se da cuando se desean mínimas interferencias en el sistema. Además, si se tiene cargas desequilibradas, se compensa dicho equilibrio, ya que las corrientes de la carga se distribuyen uniformemente en cada uno de los devanados. La conexión delta-delta de transformadores se usa generalmente en sistemas cuyos voltajes no son muy elevados especialmente en aquellos en que se debe mantener la continuidad de unos sistemas.

Conexión Estrella - Delta: La conexión estrella-delta es contraria a la conexión delta-estrella; por ejemplo en sistema de potencia, la conexión delta - estrella se emplea para elevar voltajes y la conexión estrella-delta para reducirlos. En ambos casos, los devanados conectados en estrella se conectan al circuito de más alto voltaje, fundamentalmente por razones de aislamiento.

Conexión Delta - Estrella: La conexión delta-estrella, de las más empleadas, se utiliza en los sistemas de potencia para elevar voltajes de generación o de transmisión, en los sistemas de distribución (a 4 hilos) para alimentación de fuerza y alumbrado.

Conexión Estrella - Estrella: La conexión Estrella – Estrella al igual que la triangulo – triangulo el voltaje de línea secundario es igual al voltaje de línea primario multiplicado por el inverso de la relación de transformación. Por tanto, la conexión en estrella será particularmente adecuada para devanados de alta tensión, en los que el aislamiento es el problema principal, ya que para una tensión de línea determinada las tensiones de fase de la estrella sólo serían iguales al producto 1/√3 por las tensiones en el triángulo.

A continuación mostramos la tabla general de conexiones de los transformadores trifásicos.

INVESTIGACION DE CAMPO Buscar tres transformadores trifásicos, revisar su placa y transcribir sus datos y realizar un análisis de lo encontrado:

• Transformador 1:

El transformador encontrado está en la bodega del almacen CORALCENTRO .

PLACA:

PARAMETROS ENCONTRADOS EN LA PLACA:

60 Pot. Nom. KVA 04 Año 3 Num. de fases 60 Frecuencia 22.0 Tensión Pri.K V 220 Tensión Sec. V 1.57 Corr. Prim. A 157 Corr. Sec. A 3.88 Tensión C.C.% - Corr. C.C. KA - Peso Act. Kg Mineral Aceite 550 Peso Total Kg 140 Vol. Ac. Li.

Potencia nominal (KVA) La potencia nominal es aquella que el transformador consume cuando está funcionando a plena carga. Se puede ver que la potencia de este transformador es alta porque está en el orden de los cientos de KVA. Numero de fases: Simplemente este dato nos advierte que el transformador es trifásico.

Tensión primaria: La tensión de ingreso al primario es alta, por lo que podemos observar es de 22000V. Corriente primaria: Al analizar la corriente del primario se podrá decir que es relativamente baja. Peso total: Es el peso que tiene el transformador incluyendo su sistema de refrigeración, núcleo y bobinas. Año: Indica el año de fabricación del transformador. Podemos observar que tiene un tiempo de uso de 6 años. Frecuencia: La frecuencia de trabajo del transformador es la típica usada en América. Tensión secundaria: La tensión de salida al secundario es baja, que es de 220V, al analizar con las tensiones es un transformador reductor con relación de transformación de 100. Corriente secundaria: Al analizar la corriente del secundario es muy alta, debido a que la relación de transformación requiere que al secundario sea alta, además el consumo de la maquina es ese. Aceite: Es el tipo de aceite que usa el transformador para su sistema de refrigeración, que en este es de origen mineral. Volumen de aceite: Es la cantidad de aceite que cabe dentro del depósito de aceite para la refrigeración del transformador Tipo de conexión: Simplemente nos indica el tipo de conexión del transformador que en este caso es DY por lo que sabemos que está conectado en triangulo al primario y en estrella al secundario para compensar un posible desequilibrio en la carga.

• Transformador 2:

El transformador encontrado está de venta en un local comercial llamado Juan Montero ubicado en la Av. Elialiut. PLACA:

PARAMETROS ENCONTRADOS EN LA PLACA:

10 Pot. Nom. KVA 09 Año 3 Num. de fases 60 Frecuencia 22000GRD/12700 Tensión Pri. V 120/240 Tensión Sec. V 0.79 Corr. Prim. A 93.3/41.7 Corr. Sec. A 1.8 Tensión C.C.% - Corr. C.C. KA 65 Calentamiento

ºC Mineral Aceite

115 Peso Total Kg ONAN Clase Potencia nominal (KVA) La potencia nominal es aquella que el transformador consume cuando está funcionando a plena carga. Se puede ver que la potencia de este transformador media porque está en el orden de los KVA. Numero de fases: Simplemente este dato nos advierte que el transformador es trifásico. Tensión primaria: La tensión de ingreso al primario es alta, por lo que podemos observar es de 22000V/12700 V. Corriente primaria: Al analizar la corriente del primario se podrá decir que es relativamente baja. Peso total: Es el peso que tiene el transformador incluyendo su sistema de refrigeración, núcleo y bobinas su peso no es tan alto comparado con el anterior. Año: Indica el año de fabricación del transformador. Podemos observar que el transformador es nuevo Frecuencia: La frecuencia de trabajo del transformador es la típica usada en América. Tensión secundaria: La tensión de salida al secundario es baja, que es de 120V/240V. Corriente secundaria: Al analizar la corriente del secundario es muy alta, debido a que la relación de transformación requiere que al secundario sea alta, además el consumo es alto.

Aceite: Es el tipo de aceite que usa el transformador para su sistema de refrigeración, que en este es de origen mineral.

• Transformador 3:

El transformador encontrado se encuentra en el taller de matricería de la universidad politécnica salesiana. PLACA:

PARAMETROS ENCONTRADOS EN LA PLACA:

90 Pot. Nom. KVA 81 Año 3 Num. de fases 60 Frecuencia 13200 Tensión Pri. V 220 Tensión Sec. V 3.94 Corr. Prim. A 236.2 Corr. Sec. A 3.4 Impedancia

voltios % P16281 Serie

IXHN Tipo 101 Aceite kg 431 Peso Total Kg 1515 Nivel de

aislamiento KV Potencia nominal (KVA) La potencia nominal es aquella que el transformador consume cuando está funcionando a plena carga. Se puede ver que la potencia de este transformador media porque está en el orden de los KVA. Numero de fases: Simplemente este dato nos advierte que el transformador es trifásico. Tensión primaria: La tensión de ingreso al primario es alta, por lo que podemos observar es de 13200V. Corriente primaria: Al analizar la corriente del primario se podrá decir que es relativamente baja. Peso total: Es el peso que tiene el transformador incluyendo su sistema de refrigeración, núcleo y bobinas su peso no es tan alto comparado con el anterior. Año: Indica el año de fabricación del transformador. Podemos observar que el transformador muy antiguo. Frecuencia: La frecuencia de trabajo del transformador es la típica usada en América. Tensión secundaria: La tensión de salida al secundario es baja, que es de 220V. Corriente secundaria: Al analizar la corriente del secundario es muy alta, debido a que la relación de transformación requiere que al secundario sea alta, además el consumo es alto.

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES Al realizar esta investigación de campo para conocer un poco mas de los transformadores hemos aprendido como es su funcionamiento además de el reconocimiento de las características de los transformadores utilizados dentro de la ciudad en diferentes áreas de operación. BIBLIOGRAFIA [1] http://www.unicrom.com/Tut_trifasicos_transformador.asp [2] http://www.monografias.com › Ingeniería [3] http://www.sapiensman.com/electrotecnia/transformador_electrico5.htm