UNIVERSIDAD CATÓLICA DE SANTA MARÍA FACULTAD DE CIENCIAS E INGENIERÍAS FÍSICAS Y

FORMALES PROGRAMA PROFESIONAL DE INGENIERÍA MECÁNICA,

MECÁNICA-ELÉCTRICA Y MECATRÓNICA

Guía de Práctica del curso: MÁQUINAS ELÉCTRICAS I

OPERACIÓN DE TRANSFORMADORES MONOFÁSICOS EN PARALELO

PROFESOR

ING. LUIS A. CHIRINOS A.

Arequipa – Perú 2010

TRANSFORMADORES MONOFASICOS EN PARALELO

I. OBJETIVO:

Verificar el reparto de carga y funcionamiento entre dos transformadores

monofásicos funcionando en paralelo.

II. MARCO TEORICO

El la industria con el transcurrir del tiempo, muchas veces con el

incremento de la potencia eléctrica instalada es insuficiente el

abastecimiento de energía del transformador principal, esto trae como

consecuencia optar por dos alternativas, comprar otro transformador de

mayor potencia o comprar uno de menor potencia para conectarlo en

paralelo con el inicial, por supuesto la segunda alternativa es más

económica, pero ello trae como consecuencia conocer las pautas de

conectar en paralelo transformadores monofásicos., siendo una de las

principales que la polaridad de ambos transformadores este conectado

de la misma forma, ya sea aditiva o sustractiva, así como también

verificar la Tensión de Corto Circuito de los Transformadores y la

Relación de transformación de los transformadores.

Los transformadores monofásicos pueden conectarse en paralelo

siempre y cuando reúnan ciertas condiciones. Para un funcionamiento

óptimo éstas son:

a) Deben tener la misma relación de transformación

b) Deben tener las mismas impedancias de cortocircuito en valor

porcentual o unitario

c) Deben tener las mismas tensiones nominales

La conexión en paralelo se efectúa conectando a la misma barra los

terminales de la misma polaridad de cada transformador.

III. ELEMENTOS A UTILIZAR

- 02 Transformadores de potencia monofásico; 220/ 110 V 60 Hz.

- 01 Autotransformador variable 0 – 240 V.

- 02 Voltímetros de C.A. 0 – 150 V y 0 – 300 V.

- 02 Amperímetros de C.A. 0 – 1 A y 0 – 5 A.

- 01 Vatímetro digital

- 01 Multímetro digital.

- 01 Pinza Amperimétrica.

- 03 Resistencias variables de 44 Ω de 5 A.

IV. ACTIVIDADES:

a) Verificación de la polaridad de los transformadores: conectar el circuito

como se muestra en la figura 1 y la tensión que nos indica el voltímetro

puede ser aditiva o sustractiva.

Si. X, Y conectados y el voltímetro indica: U1 – U2 ; (son de la misma

polaridad ) Si X, Y conectados y el voltímetro indicara: U1 + U2 ; (son de

polaridad opuesta).

Figura 1

b) Verificación y determinación de las condiciones para la puesta en

paralelo de transformadores:

Impedancia de Corto Circuito de Transformadores: α y β :

Realizamos la prueba de corto circuito tomando un solo valor de

corriente nominal y podemos calcular la impedancia de corto circuito

para cada transformador según la , tomar los datos del laboratorio de

ensayos de transformadores.

Figura 2

PCCα VCCα ICCα ZCCα (p.u.) PCCβ VCCβ ICCβ ZCCβ (p.u.)

¿Calcular en qué proporción debe repartirse la carga?

Relación de transformación de los transformadores α y β : Armar el

circuito seguido de la figura 3 (Prueba al vacío sin vatímetro, ni

amperímetro). Verificar para los dos transformadores que se han de

conectar en paralelo su relación de transformación.

Figura 3

V1α V2α aα V1β V2β aβ

c) Conectar los transformadores en paralelo de acuerdo a la figura 4.

“Cuidar de hacerlo con la misma polaridad”.

Calcular y conectar las resistencia de carga RL de tal forma que los

transformadores entreguen su potencia nominal; usando la pinza

amperimétrica en esta condición medir las corrientes del primario y

secundario de ambos transformadores y de la carga..

Figura 4

Colocando la resistencia variable R en el lado de baja tensión, variar la

corriente de carga desde 1 A hasta lograr la corriente total del banco,

cuidando que ninguno de los transformadores se sobrecargue. Tabular

los diferentes valores de las I1α; I1β; I2α; I2β; IL , incrementando la

corriente de carga de 1 en 1 amp.

I1α I1β I2α I2β IL

V. CUESTIONARIO

1. Demostrar que la repartición de carga es proporcional a la impedancia

de cortocircuito del transformador.

2. Cómo se reparte la carga si los dos transformadores además tienen

relación de transformación distinta.

3. ¿A qué se denomina corriente circulatoria y cuál es el motivo de su

aparición y cómo se podría corregirla?

4. ¿Qué ocurriría si dos transformadores cumplen las condiciones para la

puesta en paralelo pero son de diferentes potencias nominales?

VI.- OBSERVACIONES Y CONCLUSIONES: Describa las observaciones y conclusiones en forma clara y precisa sobre el

tema desarrollado en la sesión de laboratorio Indicar por lo menos 6

VII.- BIBLIOGRAFÍA: Indicar la bibliografía consultada en la elaboración del informe, y de haberse

utilizado información de la red indicar la dirección WWW.

NOTA: Los informes se presentarán en la sesión inmediata posterior a la

ejecución de la práctica, son de carácter personal, de encontrarse informes

similares, la nota única será dividida entre el número de informes similares.

CUADRO DE EVALUACIÓN

ÍTEM PUNTAJE

P.A.

2

4

5

6

7

2 ptos.

4 ptos.

3 ptos

8 ptos

2 pto.

1 pto.

P.A. = Presentación y Acabado.

Jefe de Practicas: Ing. Luis A. Chirinos.