UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO

UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO

TRANSFORMADORES TRIFSICOS

1.- PROBLEMACmo determinar la relacin de transformacin por fase y por lnea de un banco trifsico conectado en: Estrella Estrella, Estrella Delta, Delta Estrella, Delta Delta y Delta Abierta?2.- INFORMACIN TERICACasi todos los principales sistemas de generacin y distribucin del mundo actual, son sistemas trifsicos de corriente alterna. Puesto que los sistemas trifsicos juegan tan importante papel en la vida moderna, es necesario entender cmo se utilizan los transformadores en ellos.CONEXIN DE LOS TRANSFORMADORES TRIFSICOSLos transformadores industriales segn los voltajes y corriente que necesitan los usuarios pueden sus terminales tanto del lado primario como del secundario conectarse en Y o en Delta. La relacin de transformacin por lneas est dado por:

La relacin de transformacin por lnea es

La relacin de transformacin por lnea es

La relacin de transformacin por lnea es

CONEXIN TRIFSICA DELTA ABIERTA ( - )Si en una conexin Delta- Delta, compuesto por transformadores separados, se presentara una falla en una de sus fases. Esta conexin permite tener un sistema trifsico con solamente dos transformadores, aunque esto implique una reduccin en su potencia. La potencia de salida disponible del banco en delta abierta es 57,7 % de la nominal del banco original.

3.- HIPTESISHallaremos experimental y tericamente los voltajes de fase y de lnea para un banco trifsico conectado en Y Y, Y DELTA, DELTA Y y DELTA DELTA; as como tambin para la conexin DELTA ABIERTA. Adems determinaremos la potencia nominal para la conexin delta abierta.

4.- INSTRUMENTOS Y MATERIALES 01 Generador Trifsico (Banco Trifsico 220 / 12 0 12 VAC) 01 Banco Trifsico de prueba 01 Voltmetro Cables de conexin

Cables de ConexinGenerador Trifsico

VoltmetroBanco Trifsico de Prueba

5.- DISEO EXPERIMENTAL

Figura 1CONEXIN Y - Y CONEXIN Y -

CONEXIN - Y CONEXIN -

Figura 2

CONEXIN ABIERTA

6.- REALIZACIN DEL EXPERIMENTO

6.1.- Usando como fuente de generacin trifsica las salidas de 12 voltios conectada en Delta, instalar el banco trifsico de prueba como se indica en la fig.1 siguiendo las instrucciones del profesor.Conexin Y - YConexin Y - DELTA

Conexin DELTA - DELTA

Conexin DELTA - Y

6.2.- Mida los voltajes de fase y de lnea tanto para el lado primario secundario del banco trifsico como reductor, para las conexiones en: YY, Y-DELTA, DELTA-Y y DELTA-DELTA. Confeccione una tabla con los datos experimentales.6.3.- Para la conexin Delta Abierta, medir los terminales de cada salida (Voltajes de lnea), retirando previamente un transformador, como se indica en la Fig. 2

7.- DATOS EXPERIMENTALESTabla 01

CONEXIN Y-YVOLTAJE DE LINEA (V)VOLTAJE DE FASE (V)

RSSTRTRST

PRIMARIO11.811.811.8776.8

SECUNDARIO5.75.85.63.33.43.4

Tabla 02

CONEXIN Y-VOLTAJE DE LINEA (V)VOLTAJE DE FASE (V)

RSSTRTRST

PRIMARIO11.811.811.876.87

SECUNDARIO3.43.43.43.43.43.4

Tabla 03

CONEXIN -YVOLTAJE DE LINEA (V)VOLTAJE DE FASE (V)

RSSTRTRST

PRIMARIO11.811.811.811.811.811.8

SECUNDARIO10.210.210.25.85.85.8

Tabla 04

CONEXIN -VOLTAJE DE LINEA (V)VOLTAJE DE FASE (V)

RSSTRTRST

PRIMARIO11.811.811.811.811.811.8

SECUNDARIO5.75.75.75.75.75.7

Tabla 05

CONEXIN ABIERTAVOLTAJE DE LINEA (V)VOLTAJE DE FASE (V)

RSSTRTRST

PRIMARIO11.811.811.811.811.811.8

SECUNDARIO5.75.75.75.75.75.7

8.- ANLISIS Y DISCUSIN DE RESULTADOS8.1.- Calcular tericamente los voltajes de fase y de lnea tanto para el lado primario y secundario del banco trifsico como reductor, para las conexiones en Y Y, Y DELTA, DELTA Y y DELTA DELTA y comparar con los datos experimentales.

8.2.- Qu caractersticas debe reunir tres transformadores monofsicos para formar un banco trifsico? Cada trafo del lado primario debe poseer el mismo embobinado as como igual nmero de vueltas. Cada trafo del secundario debe poseer el mismo embobinado e igual nmero de vueltas. Tanto en el primario como en el secundario se deben elegir una entrada y una salida, siendo esta entrada y salida igual para cada trafo.8.3.- Explique por que en la conexin Delta Abierta se reduce la potencia nominal de un banco trifsico Delta Delta.

En la conexin delta abierta slo utilizamos dos transformadores monofsicos, los cuales cada uno produce potencia reactiva siendo estas iguales, pero de signo contrario; lo que quiere decir que la potencia reactiva producida por un trafo es consumida por el otro. Entonces este intercambio de energa entre los dos trafos es lo que limita la potencia de salida a 57.7 %.

9.- CONCLUSIONES Determinamos tericamente los voltajes de lnea y de fase tanto para el lado primario como secundario. Los datos de la tabla 01 son muy prximos a los datos obtenidos en la pregunta 8.1. La diferencia de resultados se debe a los instrumentos de medicin as como a los materiales utilizados. Los voltajes de lnea y de fase obtenido en la conexin delta abierta son idnticos a los obtenidos en la conexin delta delta (ver tablas 04 y 05). En los datos experimentales la relacin de voltajes en las distintas conexiones posible no se verifica muy exactamente.

10.- TRANSFERENCIA1.- De tres aplicaciones de transformadores trifsicos en la industria.TRANSFORMADOR DE DISTRIBUCINLos transformadores de potencias iguales o inferiores a 500 kVA y de tensiones iguales o inferiores a 67 000 V tanto monofsicos como trifsicos entran en el grupo de transformadores de distribucin. La mayora de estos transformadores estn diseados para ser utilizados sobre postes, sin embargo tambin se fabrican transformadores mucho ms grandes para estaciones, los cuales manejan voltajes mayores a los 18KV. Las aplicaciones tpicas son para alimentar residencias, edificios o almacenes pblicos, talleres y centros comerciales.Datos TcnicosSe fabrican en potencias normalizadas desde 25 hasta 1000 kVA y tensiones primarias de 13.2, 15, 25, 33 y 35 kV. Se construyen en otras tensiones primarias segn especificaciones particulares del cliente. Se proveen en frecuencias de 50-60 Hz. La variacin de tensin, se realiza mediante un conmutador exterior de accionamiento sin carga. Se utilizan en intemperie o interior para distribucin de energa elctrica en media tensin.

TRANSFORMADORES HERMTICOS DE LLENADO INTEGRALSe utilizan para distribucin de energa elctrica en media tensin, siendo muy tiles en lugares donde los espacios son reducidos. Son de aplicacin en zonas urbanas, industrias, minera, explotaciones petroleras, grandes centros comerciales y toda actividad que requiera la utilizacin intensiva de energa elctrica.Datos TcnicosSu principal caracterstica es que al no llevar tanque de expansin de aceite no necesita mantenimiento, siendo esta construccin ms compacta que la tradicional. Se fabrican en potencias normalizadas desde 100 hasta 1000 kVA, tensiones primarias de 13.2, 15, 25, 33 y 35 kV y frecuencias de 50 y 60 Hz.

TRANSFORMADORES SUBTERRNEOSTransformador de construccin adecuada para ser instalado en cmaras, en cualquier nivel, pudiendo ser utilizado donde haya posibilidad de inmersin de cualquier naturaleza.Datos TcnicosPotencia: 150 a 2000 KVAAlta Tensin: 15 o 24,2 KVBaja Tensin: 216,5/125; 220/127; 380/220; 400/231 V

TRANSFORMADOR DE CORRIENTE TT/CCLos transformadores de corriente se utilizan para tomar muestras de corriente de la lnea y reducirla a un nivel seguro y medible, para las gamas normalizadas de instrumentos, aparatos de medida, u otros dispositivos de medida y control. Ciertos tipos de transformadores de corriente protegen a los instrumentos al ocurrir cortocircuitos.Los valores de los transformadores de corriente son:- Carga nominal: 2.5 a 200 VA, dependiendo su funcin.- Corriente nominal: 5 y 1 A en su lado secundario. Se definen como relaciones de corriente primaria a corriente secundaria. Unas relaciones tpicas de un transformador de corriente podran ser: 600/5, 800/5, 1000/5. - Usualmente estos dispositivos vienen con un ampermetro adecuado con la razn de transformacin de los transformadores de corriente, por ejemplo: un transformador de 600/5 est disponible con un ampermetro graduado de 0600 A.

LABORATORIO DE MQUINAS ELCTRICAS I