UNIVERSIDAD TECNÓLOGICA NACIONAL FACULTAD REGIONAL BUENOS AIRES DEPARTAMENTO DE INGENIERIA ELECTRICA INGENIERÍA ELÉCTRICA MAQUINAS ELÉCTRICAS I

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María Luisa Méndez González
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1 UNIVERSIDAD TECNÓLOGICA NACIONAL FACULTAD REGIONAL BUENOS AIRES DEPARTAMENTO DE INGENIERIA ELECTRICA CARRERA: CÁTEDRA: PROFESOR: A.T.P.: Ing. Roberto WULF Ing. Sergio ROATTA Ing. Pablo YORNET INGENIERÍA ELÉCTRICA MAQUINAS ELÉCTRICAS I CURSO/AÑO: Q GRUPO Nº: INTEGRANTES LEGAJO RESPONSABLES TRABAJO PRÁCTICO Nº 3 ENSAYOS DE TRANSFORMADORES TRIFÁSICOS FECHA DE PRESENTACIÓN 1 ra Presentación CALIFICACIÓN OBSERVACIONES:

2 MAQUINAS ELECTRICAS I TRABAJO PRACTICO Nro. 3 ENSAYO DE TRANSFORMADORES TRIFASICOS Los ensayos que comprende este trabajo práctico se relacionan con tres temas fundamentales de la teoría de los transformadores trifásicos. En la primera parte del ensayo se realizará la observación y registro de las ondas de corrientes, tensiones en las distintas conexiones de un banco trifásico de tranformadores monofásicos. En la segunda parte se ensayará un transformador trifásico con carga simétrica y asimétrica. En la tercer parte se ensayará un banco trifásico de transformadores monofásicos con carga asimétrica y además se comprobarán la cifra de hora en distintas conexiones normalizadas YY e YD. A - PLAN DE REALIZACION DE LOS ENSAYOS 1- Medición y registro de las ondas de tensiones, corrientes en vacío Se realizará el ensayo de un banco trifásico de transformadores monofásicos, conectado en Yy funcionando en vacio y plena tensión. Con tensión trifásica, simétrica. y senoidal, aplicada al primario, se medirán los valores y se registrarán las ondas de tensiones de fase del primario y del secundario y las corrientes de vacío en las tres fases y neutro, procediendo una vez con el neutro del primario conectado a la fuente y otra vez desconectado de la misma Se repetirá el ensayo anterior, pero conectando los arrollamientos en Yd. Se cambia la conexión del secundario de estrella a triángulo. Antes de cerrar el triángulo, se medirá la tensión entre sus extremos abiertos y luego se conectara el shunt para el osciloscopio y el amperímetro, cerrando el triángulo. Las mediciones y observaciones se realizarán como en el punto anterior, excepto que se agregan las magnitudes del triángulo. En todos los casos se registraran la composición de armónicas que componen los registros gráficos observados. 2 - Ensayo de un transformador trifásico con cargas simétrica y asimétrica Aplicando una tensión trifásica, simétrica y senoidal al primario, se realizarán los ensayos con carga simétrica (para una conexión) y asimétrica para el resto, a un transformador trifásico de tres columnas, variando consecutivamente la conexión de sus arrollamientos de Yy a Yd e Yz. Se medirán las tensiones y corrientes de fase, de línea y neutro para cada una de las conexiones indicadas, con los siguientes tipos de carga: a) Carga óhmica, trifásica y simétrica (para una conexión). b) Carga óhmica monofásica, entre una fase y neutro para conexión Y (estrella) y entre dos fases para el caso de conexión D (triángulo) del secundario. En todos los casos con el neutro primario cerrado y otra vez abierto. T.P.Nº3 Ensayos de Transformadores Trifásicos Página 2 de 6

3 3-Formación de grupos de conexión y ensayo de un banco trifásico de transformadores monofásicos bajo carga asimétrica. 3-1 Se procederá a conectar el grupo trifásico a una conexión normalizada Yy e Yd para luego efectuaran las mediciones y verificar el grupo conectado. 3-2 Se procederá a cargar el banco con una carga monofásica óhmica pura en conexión Yy. Se tomarán los valores de tensiones y corrientes primarias y secundarias con y sin neutro primario. 1. B- PROTOCOLO DEL ENSAYO 1-Medición y registro de las ondas de tensiones y corrientes en vacío. Circuito de medición: Tabla de valores medidos Valores Conexiones I f I n Uf1 U L 1 Uf 2 U L 2 U2 I Y Δ Y Δ 2- Ensayo de un transformador trifásico con cargas simétrica y asimétrica T.P.Nº3 Ensayos de Transformadores Trifásicos Página 3 de 6

4 Circuito de medición: V TRANSFORMADOR A ENSAYAR V LL 1 CARGA R S R T N LL n I fase CONEXIONES A A I neutro I neutro A A I fase Tabla de valores medidos con carga simétrica y asimétrica Conexiones Valores Uuv Uvw Uwu Iu1 Iv1 Iw1 In1 Iu2 Iv2 Iw2 In2 Ufu1 Ufv1 Ufw1 Ufu2 Ufv2 Ufw2 Simetrica Simetrica Y Δ Y Δ Y Z Y Z 3- Formación de grupos de conexión. Ensayo de un banco trifásico de transformadores monofásicos bajo carga asimétrica con y sin neutro. T.P.Nº3 Ensayos de Transformadores Trifásicos Página 4 de 6

5 3-1 Registro de tensiones para comprobar el grupo de conexión: Caso 1 Grupo Yy 0 o 6 Caso 2 Grupo Yd 5 u 11 Uu= Vu= Wu= Uu= Vu= Wu= Uv= Vv= Ww= Uv= Vv= Ww= Uw= Vw= Ww= Uw= Vw= Ww= 3-2 Circuito de medición para ensayo de carga asimétrica en banco trifásico Tabla de valores medidos Valores Conexiones Estado Uuv1 Uvw1 Uwu1 Uu1 Uv1 Uw1 Iu1 Iv1 Iw1 In1 Ir2 Vacío --- Carga Vacío Carga --- C -REDACCION DEL INFORME SOBRE EL ENSAYO T.P.Nº3 Ensayos de Transformadores Trifásicos Página 5 de 6

6 1-Medición y registro de las ondas de tensiones y corrientes en vacío c/s neutro 1.1- Para cada conexión y posición del neutro, dibujar los oscilogramas de tensión, corrientes de fase y neutro a partir de los datos exportados de la PC. Destacar y justificar que armónicas forman cada una. Indicar el efecto de la 3 ra armónica de la corriente en vacío en las conexiones Yy e Yd. Demostrar gráficamente como se obtiene la forma de la tensión de fase para el caso Yy sin neutro a partir de la composición de la onda del flujo. Explicar como se forma el neutro oscilante Explicar por que en la conexión Yd, en el triángulo circulan corrientes de armónicas múltiplos de tres y no aparecen las otras incluso la fundamental. Que efectos producen estas armónicas sobre los flujos en las columnas y sobre la forma de onda de la tensiones de fase. 2- Ensayo del transformador trifásico bajo carga 2.1- Para la conexión Yy: Trazar los diagramas fasoriales de tensiones y de corrientes de fase para el primario y el secundario. Establecer si varían las magnitudes en el primario al abrir y cerrar el neutro. Para el caso de carga asimétrica sin neutro: justificar la distribución de las corrientes primaria en cada fase respecto a los valores hallados en el secundario. Trazar los diagramas fasoriales de tensiones y corrientes, tanto en el primario como en el secundario. Explicar que consecuencias trae este tipo de carga sobre los flujos en las columnas En conexión Yd, para la carga asimétrica opinar si el neutro del primario causa algún efecto sobre las corrientes del primario. Explicar por qué en el neutro no circulan las corrientes de onda fundamental ni tampoco las de múltiplo de tres. 3-Formación de grupos de conexión y ensayo de un banco trifásico de transformadores monofásico bajo carga asimétrica Dibujar los diagramas fasoriales de tensiones primarias y secundarias y la comprobación de la cifra de hora, indicando el ángulo correspondiente Dibujar Ios diagramas fasoriales de tensiones y corrientes primarias y secundarias, tanto para el caso de neutro conectado como desconectado. Explicar la razón del desplazamiento del neutro y en que fase lo hace. Marcar en un esquema como el siguiente las corrientes primarias y secundarias con y sin neutro primario. T.P.Nº3 Ensayos de Transformadores Trifásicos Página 6 de 6

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