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PROBLEMA1 La eficiencia máxima de un transformador monofásico de 510 kVA; 60Hz es de 98% y ocurre para los ¾ de plena carga con factor de potencia 0.85. Se observa que en un ensayo de cortocircuito a la temperatura ambiente de 23°C son necesarios 330 voltios aplicados a alta tensión para que por el transformador circule la corriente de plena carga. Si la temperatura garantizada por norma es de 75°C: a) Calcule para condiciones de plena carga, a temperatura garantizada y factor de potencia 0.8 inductivo él % de caída de tensión respecto a su tensión nominal de alta tensión en la resistencia y reactancia interna del transformador referidos a alta tensión. b) Determinar la regulación de tensión garantizada del transformador para las condiciones de carga del ítem anterior. c) El transformador se conecta para funcionar como autotransformador de 3800/500 voltios. Si dicho autotransformador alimenta por su lado de baja tensión con 450 voltios a un motor de inducción de características de placa: 25 HP; 450 voltios; 60Hz; factor de potencia 0.95; eficiencia 90%; y considerando los parámetros del autotransformador a 75°C, se solicita: c.1) Determinar la tensión de alimentación del autotransformador. c.2) Hallar la eficiencia del autotransformador. Considerar que para el voltaje de alimentación del autotransformador sus pérdidas en el fierro es el 12% de las pérdidas totales del transformador.

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MAQUINAS ELECTRICAS

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  • PROBLEMA1 La eficiencia mxima de un transformador monofsico de 510 kVA; 60Hz es de 98% y ocurre para los de plena carga con factor de potencia 0.85. Se observa que en un ensayo de cortocircuito a la temperatura ambiente de 23C son necesarios 330 voltios aplicados a alta tensin para que por el transformador circule la corriente de plena carga. Si la temperatura garantizada por norma es de 75C: a) Calcule para condiciones de plena carga, a temperatura garantizada y factor de potencia 0.8 inductivo l % de cada de tensin respecto a su tensin nominal de alta tensin en la resistencia y reactancia interna del transformador referidos a alta tensin. b) Determinar la regulacin de tensin garantizada del transformador para las condiciones de carga del tem anterior. c) El transformador se conecta para funcionar como autotransformador de 3800/500 voltios. Si dicho autotransformador alimenta por su lado de baja tensin con 450 voltios a un motor de induccin de caractersticas de placa: 25 HP; 450 voltios; 60Hz; factor de potencia 0.95; eficiencia 90%; y considerando los parmetros del autotransformador a 75C, se solicita: c.1) Determinar la tensin de alimentacin del autotransformador. c.2) Hallar la eficiencia del autotransformador. Considerar que para el voltaje de alimentacin del autotransformador sus prdidas en el fierro es el 12% de las prdidas totales del transformador.

  • Problema 2

  • PROBLEMA 3 Se tiene tres transformadores monofsicos idnticos de 10KVA, 1330/230V, 60 HZ, cada uno. Con estos tres trafos monofsicos se monta la configuracin trifsica que se muestra en la figura, y luego se lo alimenta por alta tensin con 2303.63 V Determinar la lectura de los vatmetros V1 y V2 que se muestran, A qu conclusin llega de los resultados obtenidos?

  • RESOLUCION: Obteniendo se esquema principal:

    230

    Para hallar los valores correspondientes: Analizamos la Potencia:

    10K= )230)(3(2NI

    AI N 10218.252

    Como son transformadores trifsicos balanceados:

    12010218.25

    12010218.25

    010218.25

    2

    2

    2

    AI

    AI

    AI

    N

    N

    N

    Para voltajes

    210230

    150230

    30230

    UW

    VW

    UV

    V

    V

    V

    Entonces: La lectura de los Vatimetros

    WW

    WW

    7507.2886)90150cos()10218.25)(230(

    99884.4999)120150cos()10218.25)(230(

    2

    1

  • Problema 5

    La figura adjunta muestra el esquema simplificado de la instalacin elctrica de un grupo de bombeo para el suministro de agua a una pequea finca, se dispone de un barraje de alimentacin de 10000V, 50Hz, que por medio de un trafo 1 de 50KVA, 10000/230Vsuministra energa elctrica a un grupo moto-bomba a travs de un conductor que tiene una resistencia de 0.2. el motor elctrico del grupo moto-bomba se ha representado por una impedancia de (4 + j3). Las caractersticas del trafo los ha suministrado el fabricante, proporcionando la siguiente informacin: VACIO: VN IO 205W Factor de potencia = 0.205 CORTO: VCC IN 582W Factor de potencia = 0.2587

    a) Calcular los parmetros de vaco y de cortocircuito referidos al lado de A.T. b) Tomando como referencia el voltaje de alimentacin al trafo en barras de 10KV,

    determinar la regulacin de tensin con la que viene operando el trafo. c) Determinar la eficiencia con la que viene operando el trafo.

  • PROBLEMA 6: Desde un barraje trifasico de 850v,se desea operar a un motor 3f de induccion de 40hp, 380v,60hz,factor de potencia=0.9 y eficiencia=88%,(1hp=746w).En el almacen de la empresa,setiene disponible cinco trafos monofasicos identicos,de las siguientes caracteristicas: 490/220v,5KVA,60Hz.Usted como practicante de la empresa,recomendaria hacer operar al motor a plena carga utilizando los trafos que se tiene en el almacen?,encualquier caso,justifique su respuesta mostrando conexion y calculos.

    PROBLEMA 8: Se sabe que los datos de diseo de un transformador monofsico son 80KVA, 10000/480V, 60HZ, 1.6Tesla, material ferromagntico de acero silicoso tipo Z9 de 0.3mm de espesor de lmina. Sometido el transformador a las pruebas de vaco y de cortocircuito, se obtuvieron los siguientes resultados: PRUEBA DE VACIO A 50HZ Y CON INSTRUMENTOS EN B.T.: 400V; 382W PRUEBA DE CORTO A 60HZ Y CON INSTRUMENTOS EN A.T.: 800V; 4.8A; 580W Para las condiciones de diseo se pide:

    a) Determinar los parmetros de vaco y de cortocircuito del modelo circuital del transformador, referidos a baja tensin.

    b) Determinar la corriente de carga que hace que el transformador con 480 voltios alimentando a hornos elctricos, opere a mxima eficiencia.

    c) Determinar la eficiencia del transformador cuando opera con el 15% de sobrecarga alimentando a motores monofsicos DE INDUCCION con 480V y factor de potencia 0.9

  • PROBLEMA N 9

  • PROBLEMA N10

    La figura adjunta muestra un sistema elctrico de potencia, si el voltaje en la barra D es 60KV.

    Qu potencia en MVA entrega el generador en la barra A?