1º) La conexión de los devanados Dy implica el primario conectado en triángulo a 132 kv y el secundario en estrella a 66 kv. En los dos casos las S

Transcripción

1 iversidad de Ovied Dpt de geiería Elétria EJERCCO Nº 4 TEMA V: Trasfrmadres trifásis OBJETVOS: Ciruit equivalete del trasfrmadr trifási valraió de pérdidas y redimiet variaió del redimiet el ídie de arga y el fatr de pteia ENNCADO: trasfrmadr trifási de kva 5 Hz /66 kv y exió Dy di e ls esays de vaí y rtiruit ls siguietes resultads: Esay de vaí lad de BT: =66 kv =4 A =5 kw Esay de rtiruit lad de AT: =55 V = A = kw DETERMNAR: Fluj máxim ( m) sabied que el úmer de espiras del primari (N ) es de 45 arámetrs del iruit equivalete referid al primari (Rfe X R y X) Tesió e bres del seudari uad el trasfrmadr alimeta a ua arga trifásia equilibrada etada e estrella de valr 4+j pr fase 4 Redimiet e el as aterir 5 Ídie de arga el que se btiee el redimiet máxim SOLCÓN: reviamete a la resluió del prblema y puest que la exió de ls devaads del trasfrmadr preseta el primari e triágul se plateará uas breves sideraies sbre la frma e que est afeta al álul del iruit equivalete: E ls trasfrmadres trifásis debid a la existeia de diferetes frmas de exió es psible que e algu de ls ds devaads el eutr esté aesible al estar etad e estrella (este el as e la exió Dy e la que el primari está e triágul) A pesar de ell uad se utilie el iruit equivalete se empleará siempre u equivalete fase eutr e el que las tesies que se aplique será las tesies fase eutr del trasfrmadr y las rrietes que irule será las de líea E el as del devaad que esté etad realmete e estrella las tesies será las reales de ls devaads ara el devaad etad e triágul las tesies de fase que se utilie será fitiias y rrespderá a la sideraió de u eutr tambié fitii Si embarg será psible alular las tesies de líea reales del devaad e triágul sól multipliar pr Además m el trasfrmadr y la arga será u sistema equilibrad bastará estudiar l que urre e ua de las fases para determiar las tesies y rrietes de las tras ds R kv N N 66 kv N N N º) La exió de ls devaads Dy implia el primari etad e triágul a kv y el seudari e estrella a 66 kv E ls ds ass las S N S tesies referidas s T las de líea T ara alular el fluj máxim se utilizará la expresió: ef 4 44 f N m a partir de la ual es psible determiar diretamete el valr del fluj máxim: R m ef Wb 4 44 f N

2 iversidad de Ovied Dpt de geiería Elétria º) Ls esays de vaí y rtiruit puede realizarse idistitamete pr el lad de baja tesió pr el de alta Ls resultads debe ser idétis e la medida de las pérdidas mietras que diferirá e ls valres de las rrietes y tesies ya que estará afetadas pr la relaió de trasfrmaió del trasfrmadr E este setid es muy habitual que el esay de vaí se realie pr el lad de baja tesió y el de rtiruit pr el de alta Esta frma de llevar a ab ls esays es la más simple y eómia ya que e el de vaí al utilizar el lad de baja es eesari apliar mes tesió y la rriete es muy reduida E el de rtiruit al haerl pr el lad de alta es eesari aprtar mes rriete ya que la rriete mial pr este lad es más baja que pr el de baja tesió y la tesió e este as es prblema ya que durate el esay sól se aplia u pequeñ pretaje de la tesió mial La difereia etre realizar el esay pr el lad de alta y haerl pr el de baja estriba e la estimaió de ls parámetrs del iruit equivalete que se haga a partir de ls resultads de ls esays Si m es habitual se pretede determiar el iruit equivalete del trasfrmadr referid al primari ls esays debería realizarse pr dih devaad Si e ambi se hubiese realizad pr el seudari las impedaias aluladas a partir de ls resultads del esay debería ser referidas al primari multipliad pr la relaió de trasfrmaió al uadrad De heh esa es la situaió que se da e este prblema: El esay de vaí está realizad pr el seudari pr tat: 66 Rfe 87 Rfe 5 La resisteia de pérdidas e el hierr bteida de este md estará referida al seudari Cm se pretede bteer el iruit equivalete reduid al primari es eesari multipliar fe pr r t : R R r r tr lad: Etes: fe X d R X d R Ciruit equivalete pr fase referid al seudari t Fe R Fe X 5 9 A 66 4 Cs Cs fe Cs A Se 98 A a vez que se e las ds mpetes de la rriete de vaí es psible determiar el valr de la reataia magetizate de ua frma asi direta: CORRENTE DE VACÍO DEL SECNDARO fe Este esquema muestra el iruit equivalete del trasfrmadr durate el esay de vaí realizad pr el seudari uest que se trata de u equivalete etre fase y eutr la tesió que l alimeta será la de fase es deir habrá que dividir la tesió mial pr Obsérvese que se ha marad las variables del primari ya que e esta asió el esay se realizó pr el seudari y pr este mtiv las variables que se deduza de él estará reduidas a este devaad Si e el iruit aterir dad que sól irula la rriete de vaí se supe que la tesió iide la de alimetaió del trasfrmadr la reataia de magetizaió se puede 66 bteer diretamete: X Esta reataia está referida al seudari para referirla al primari hay que multipliarla pr r t : X X r t

3 iversidad de Ovied Dpt de geiería Elétria Ahra se alulará la resisteia R y la reataia X E este as se utilizará el esay de rtiruit el ual al haber sid realizad pr el primari permitirá determiar diretamete ls parámetrs referids al dih devaad E el álul se despreiará la rama e paralel al siderar que durate el esay de rtiruit la rriete que irula pr esta rama es muy baja (la tesió es muy reduida pr tat el fluj será baj y la rriete de magetizaió tambié) Cs 4 Cs r tr lad la pteia tambié pude alularse m: R R 66 La reataia se pdrá bteer m: Cs X R Tg 4 Tégase e ueta que auque el trasfrmadr tiee el primari e triágul se ha apliad m tesió 55/ utiliza el iruit equivalete es deir ua tesió fitiia fase eutr ya que se º) ara alular la tesió del seudari del trasfrmadr se utilizará el iruit equivalete simplifiad La arga que alimetará el trasfrmadr es ua arga que e frma mpleja vale: 4+j y pr tat tiee u módul de 447 uest que la tesió del seudari es de 66 kv y la arga está e estrella la rriete pr el 66 seudari del trasfrmadr esta arga se pdrá bteer m: 447 La rriete mial del seudari se puede alular de la siguiete frma: S A 55 X S 87 5 A A Csiderad que la arga que se platea el prblema el trasfrmadr está prátiamete e diies de arga mial para realizar tds ls áluls se despreiará la rriete de vaí y pr l tat e el iruit equivalete se elimiará la rama e paralel Debe teerse e ueta tambié que al usar el iruit equivalete referid al primari la arga se debe etar a él tambié referida al primari uest que se pretede determiar la aída de tesió del trasfrmadr se utilizará el iruit equivalete para alular la rriete y a partir de ella se btedrá la tesió e el seudari e arga: La impedaia de arga se referirá al primari: Z Z rt 4 j 4 6 8j ' El iruit equivalete e arga quedará pr tat de la siguiete frma: X =4 R Trasfrmadr durate esay de rtiruit R =66 Trasfrmadr e arga Z E el iruit se umple: / ' 4 64 A ( 6 66) ( 8 4) r tat: ' Z' ' V La tesió que se aaba de bteer es la tesió de fase del seudari e arga referida al primari ara bteer la tesió real del seudari hay que multipliar pr para

4 iversidad de Ovied Dpt de geiería Elétria vertirla e tesió de líea y dividir pr la relaió de trasfrmaió para referirla al seudari: líea ' líea ' ' 59V y líea 669V r Se ha bteid pr tat ua tesió de 696 V e el seudari uad trabaja la arga que se idió e el euiad a vez más e la resluió de este apartad se ha apliad al iruit equivalete del trasfrmadr ua tesió de / que se utiliza el iruit equivalete t es deir ua tesió fitiia fase eutr ya Otra frma de reslver este apartad más larga y mpliada que la aterir per que permite bservar el grad de impreisió de las expresies matemátias utilizadas e el álul de las aídas de tesió siste e determiar el ídie de arga del trasfrmadr a partir del valr de a tiuaió se alula la tesies de rtiruit relativas RCC y XCC ids ests ds parámetrs y puest que la arga es u dat se determiará el valr de la aída de tesió C y a partir de ella la tesió e el seudari del trasfrmadr Seguidamete se reslverá de este md: S ' 4 64 S 4 8 A C R R R / X X X / 8 La arga es 4+j pr l tat se umple que: Tg 5 Cs 89; Se 45 C Cs Se (%) RCC XCC V Tal y m se desprede de ls resultads existe mediate este predimiet ua difereia del pr mil aprximadamete respet al álul realizad sbre el iruit equivalete Esta pequeña disrepaia es seueia de que las expresies para el álul de las aídas de tesió s aprximadas si embarg prdue errres despreiables 4º) ara el álul del redimiet utilizarems la expresió que iluye el ídie de arga y el C S Cs fatr de pteia ya que ambs dats s ids: C S Cs C Al apliar la expresió aterir hay que teer e ueta que la rriete mial del primari del trasfrmadr es de 48 A Si se bserva ls resultads del esay de rtiruit se puede apreiar que e dih esay se llegó hasta la rriete mial si hasta A r tat las pérdidas bteidas e este esay s las miales Es eesari rregir el valr de las pérdidas para bteer la que aparee e la expresió del redimiet ara ell se plateará que: R R Cm teems la pteia rrespdiete al esay A y la rriete mial (48 A) a la que querems alular la mial basta platear que el iete etre pteia y Nmial rriete debe mateerse state: 8586W 4 8 Se pdría haber llegad a este resultad diretamete platead que las pérdidas medidas durate el esay de rtiruit realizad para u iert ídie de arga C ( ) s: ' C Nmial 4

5 iversidad de Ovied Dpt de geiería Elétria El ídie de arga el que se realizó el esay es: C 5 pr tat las pérdidas 4 8 e diies de arga mial será: ' W C 8586 Nmial A partir de este dat ya es psible alular el redimiet ya que la aída de tesió C se aluló e u apartad aterir: C S Cs C SCs C Si se hubiese despreiad la aída de tesió el resultad bteid habría sid prátiamete el mism: C S C S Cs Cs C º) ara el álul del ídie de arga el que se btiee el redimiet máxim basta 5 apliar diretamete la expresió: C max RESMEN Cepts utilizads para la resluió del prblema Frmas de exió devaads e trasfrmadres trifásis Relaió etre fluj máxim y tesió Frmas de realizaió esays vaí y rtiruit: difereias etre realizarls pr el primari y pr el seudari Cmpetes de la rriete de vaí tilizaió del iruit equivalete para el álul de tesies y rrietes Magitudes de fase y de líea Ídie de arga Caída de tesió itera Tesies de rtiruit relativas Variaió del redimiet el fatr de pteia y el ídie de arga Ídie de arga de redimiet máxim Expresies matemátias utilizadas e la resluió del prblema ef 4 44 f N m fe Cs Se X R R Z' Z rt Tg Cs R Clíea Clíea Cs Cs 5

6 iversidad de Ovied Dpt de geiería Elétria C C C S líea líea ' C R R Clíea líea X C Cs Se (%) (%) RCC XCC C C ' X Cs R R X C X X X C S Cs S Cs C C S Cs C S Cs C max C X R 6