Determinacion de Los Terminales Correspondientes Entre Dos Trasnformadores Monofasicos

"Año de la Consolidación del Mar de Grau"

UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTA 

Facultad de Ingeniería E. A. P. de Ingeniería en Energía

“DETERMINACION DE LOS TERMINALES CORRESPONDIENTES ENTRE DOS TRASNFORMADORES MONOFASICOS”

ASIGNATURA:

LABORATORIO LABORA TORIO DE MAQUINAS ELECTRICAS

PROFESOR:

Ing. JULIO ESCATE RAVELLO

ALUMNOS:  ADANAQUE ARRIAGA, José

CERCADO CASTRO, Lyonnel PAJUELO PAJUELO JIMENEZ, Rogge  VASQUEZ MONTEZ, J!"nyo  J !"nyo 

Nuevo Chimbote – Perú 13!"#!1$ DETERMINACION DE LOS TERMINALES CORRESPONDIENTES ENTRE DOS TRASFORMADORES MONOFASICOS

I.

OBJETIVOS:  Al término de este experimento, se se deberán cumplir los siguientes objetivos:

Universidad Nacional del Santa E.A.P. de Ingeniería en Energía E*+,tri,%)

II.

L%bor%torio &e M%'ui(%)

•

Determinar los terminales correspondientes entre dos transformadores

•

monofásicos. Discutir la conexin paralela de dos trasformadores monofásicos.

EQUIPOS PARA PRUEBA •

!" #ransformador monofásico de ""!$%%!& & A', (! )*, +!!&A.

•

%

ult-m

•

etro digital.

•

% pina Amperimetrica A' de " a "! A.

#

Universidad Nacional del Santa E.A.P. de Ingeniería en Energía E*+,tri,%) •

•

L%bor%torio &e M%'ui(%)

'able de alimentacin / conectores varios.

!% #ablero de pruebas

!% #ablero de conexiones adicionales

03 Focos de 100 w.

III.

FUNDAMENTO TEORICO: 3

Universidad Nacional del Santa L%bor%torio &e M%'ui(%)

E.A.P. de Ingeniería en Energía E*+,tri,%)

0as terminales de un transformador están normalmente marcadas con eti1uetas o letrero, 1ue llevan )%, )", 2% / 2", etc. Sin embargo, las marcas pueden perderse o desfigurarse, de manera 1ue es imposible identificar las diferentes terminales. 3or lo tanto, se 4a elaborado un procedimiento estándar de prueba para determinar

la

polaridad5del5transformador.

6stos los transformadores monofásicos, además de identificar una terminal de alta tensin con una de baja tensin 1ue tengan misma polaridad, la posicin relativa de estas terminales en el arreglo global se identifica con la siguiente nomenclatura. 'uando el observador se para frente a los dos terminales de una tensin si )% 1ueda a su i1uierda / 2% a su derec4a se dice 1ue el transformador tiene polaridad aditiva / si )% / 2% 1ueda a su i1uierda se dice 1ue tiene polaridad substractiva 7)% / 2% son terminales de misma polaridad8. 3ara verificar la polaridad de los transformadores se recomiendan dos métodos: • •

étodo de transformador patrn étodo de dos volt-metros

MARCACIN DE LAS TERMINALES Se 4a recomendado 1ue las terminales de alta tensin se mar1uen como )% / )" para los transformadores monofásicos / )%, )", )9 para los transformadores trifásicos / como 2%, 2" las terminales de baja tensin para los monofásicos / 2% 2",29 para los trifásicos, 2o se usa para designar el neutro en la conexin estrella. Siguiendo esta notacin se tienen los arreglos de la siguiente figura, con esto se puede observar 1ue en la polaridad sustractiva las terminales con -ndice % son ad/acentes / lo mismo ocurre con los -ndices " en la polaridad aditiva, estos -ndices son opuestos entre s-.

CONE!IN CORRECTA DE TERMINALES "OMLO#OS 6n el acoplamiento en paralelo de varios transformadores, es necesario 1ue los terminales 4omlogos del devanado de A.#. estén conectados al mismo conductor

-

Universidad Nacional del Santa E.A.P. de Ingeniería en Energía E*+,tri,%)

L%bor%torio &e M%'ui(%)

lo mismo se exige a los terminales 4omlogos del lado de b.t. Aun1ue en la tapa del transformador están marcados los bornes correspondientes, no deben confundirse con los terminales 4omlogos, /a 1ue no siempre coinciden por tanto, será conveniente determinar prácticamente cuáles son los terminales 1ue van a conectarse al mismo conductor 7terminales 4omlogos8. 6nsa/o para la determinacin de terminales 4omlogos en el acoplamiento de transformadores monofásicos: Si se van a acoplar en paralelo los transformadores #% / #" de igual relacin de transformacin. Se unen directamente los terminales secundarios b% / a", mientras 1ue el a% se une, a través de un volt-metro &", con b".  0a lectura del volt-metro permitirá averiguar cuáles son los terminales 4omlogos del secundario, 1ue deberán conectarse al mismo conductor:

a8 6l volt-metro indica aproximadamente el doble de la f.e.m. inducida en el secundario de cada transformador &" ; " < e%, por 4aberse conectado en serie ambos devanados /, seg=n la polaridad fijada en ese instante, son terminales 4omlogos los a%, a" / b%, b". b8 6l volt-metro indica aproximadamente un valor nulo &" ; ! por 4aberse conectado en paralelo ambos devanados son terminales 4omlogos los a%, b" / a", b%. 6n el ensa/o realiado, no se 4an tenido en cuenta los terminales 4omlogos del primario al no ser obstáculo para realiar el acoplamiento.

IV.

PROCEDIMIENTO $ RESULTADOS:

"

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L%bor%torio &e M%'ui(%)

E% &'()e' *+,-' 'e(s-)os *-s 'e,*-s /s(c-s de se,+'(d-d -%es de 'e-*(2-' d(c- &'c(c- 4 co%5(,+'-)os e* )+*6)e'o e% F+%c(7% de Vo*-8e AC.

1 P'()e'o 'e-*(2-)os *- &'+e/- de &o*-'(d-d de *os dos '-%s5o')-do'es )o%o5s(cos 4 co*oc-)os s+s %o)e%c*-+'-s - *os e')(%-*es 4 *-s )-'c-s de &o*-'(d-d e% e* *-do &'()-'(o 4 sec+%d-'(o de *os '-%s5o')-do'es.

9

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c('c+(o co)o se )+es'- e% *- 5(,+'- -d8+%-. Los dos '-%s5o')-do'es de/e% es-' e% &-'-*e*o 4 co%ec-)os +% &+e%e e%'e *-s e')(%-*es !1 4 !1. Co*oc-)os +% o*6)e'o e%'e *-s e')(%-*es ! 9 4 !9.

$

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3 E%e',(2-)os *- 5+e%e de e%s(7% de 990 V AC 4 )ed()os e* o*-8e:

Vm

=0

;

Desco%ec-)os *- 5+e%e. < S( e* o*-8e )ed(do V) (e%e +% -*o' ce'c-%o - ce'o =0> e%o%ces: E* e')(%-* !1  de* '-%s5o')-do' A se co''es&o%de -* e')(%-* ! 1 de* '-%s5o')-do' B. Eso ?+(e'e dec(' ?+e -)/os so% *- )(s)- 5-se. E* e')(%-* !9  de* '-%s5o')-do' A se co''es&o%de -* e')(%-* ! 9 de* '-%s5o')-do' B. Eso ?+(e'e dec(' ?+e -)/os so% *- )(s)- 5-se. @ E% ese c-so *os e')(%-*es de* T'-%s5o')-do' A 4 *os e')(%-*es de* '-%s5o')-do' B se co''es&o%de%

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 A')-)os e* c('c+(o co)o se )+es'- e% *- 5(,+'- -8+%-. Co%e(7% 4 o&e'-c(7% de dos '-%s5o')-do'es e% &-'-*e*o s(% c-',-.

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e%s(7% de 990 V AC 4 )ed()os:

V&  Vs 

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I&GA 

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IsGB. 

H Desco%ec-)os *- 5+e%e de -*()e%-c(7%. 10 Ve'(5(c-)os s( *os o*-8es e% e* sec+%d-'(o de* '-%s5o')-do' A 4 e% e* '-%s5o')-do' B %o so% e-c-)e%e (,+-*es. De se' -s6 Po' d7%de c('c+*-'6- *- CORRIENTE CIRCULANTE Re&'ese%e es- co''(e%e c('c+*-%e e% e* d(-,'-)- -%e'(o' co% 5*ec-s de *6%e-s &+%e-d-s.

11 L-s

()&ed-%c(-s A 4 B de -)/os '-%s5o')-do'es so% (,+-*es

D7%de: R1 K 8 !1 %o -5ec-% e* des-''o**o de *os c*c+*os. I)&ed-%c(- A: 0

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E.A.P. de Ingeniería en Energía E*+,tri,%) 2

 Rm=

V  P  P 0 2

 Rm

(218 V  ) = ( 218V  )∗(0.353 A )

 Rm= 617.56 Ω

 X m

 I m

=

V  P  I m

√

=

 I m=

2  I  pA

√

−

V  P

 R m

2

0.785 −

218 617.56

 I m=¿ !.+%9  X m =

218 V  0.513

?"?.B+ C

Z  A =617.56 Ω +  j 424.95 Ω Z  A

749.64 Ω

=

I)&ed-%c(- B: 2

 Rm=

V  P  P 0 2

 Rm

(218 V  ) = ( 218V  )∗(0.353 A )

 Rm= 617.56 Ω

1!

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E.A.P. de Ingeniería en Energía E*+,tri,%)

 X m

=

V  P  I m

√

V  P 2  I m=  I  pB −  R m

 I m=

√

2

0.530 −

218 617.56

 I m=¿ !  X m =0 Z  A =617.56 Ω +  j 0 Ω Z  A =617.56 Ω 0as impedancias de A /  no son iguales como se demostr anteriormente

19 A')-)os e* c('c+(o co)o se )+es'- e% *- 5(,+'- -d8+%-. Co%e(7% 4 o&e'-c(7% de dos '-%s5o')-do'es e% &-'-*e*o co% c-',-.

13

E%e',(2-)os *- 5+e%e de e%s(7% de 990 V AC 4 )ed()os: 11

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V& 

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L%bor%torio &e M%'ui(%)

I&GB  VsGA 

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1; Desco%ec-)os *- 5+e%e de e%s(7%. 1< L- co''(e%e c('c+*-%e se s+)- - *- co''(e%e de *- c-',- de +% '-%s5o')-do' 4 se 'es- de *- co''(e%e de c-',- e% e* o'o '-%s5o')-do' &o' *o -%o s( e* /-%co de '-%s5o')-do'es es+(e'- o&e'-%do - &*e%c-',- %o)(%-* Q+ '-%s5o')-do' es-'6- e% so/'ec-',- 4 ?+e '-%s5o')-do' es-'6- e% /-8- c-',-

1#

Universidad Nacional del Santa L%bor%torio &e M%'ui(%)

E.A.P. de Ingeniería en Energía E*+,tri,%)

V.

CUESTIONARIO:

1 Q+ se de/e -ce' c+-%do e(se +% (%c'e)e%o de c-',- e% +%- e)&'es- Se puede comprar otro transformador con muc4a más capacidad para abastecer  este incremento de carga o la opcin más conveniente ser-a 4acer un acoplamiento en paralelo / tener una ma/or potencia 1ue pueda satisfacer este incremento de carga.

9 Q+

co%sec+e%c(-s

se

o/(e%es

e%

co%ec-'

e%

&-'-*e*o

dos

'-%s5o')-do'es o -'(os 

0a consecuencia de conectar en paralelo dos o más transformadores es la



suma de sus corrientes o potencias Se puede decir 1ue es más econmico agregar una unidad a la /a



existente 1ue poner una nueva de ma/or tamaEo. Se debe de tener en cuenta 1ue siempre la instalacin de varias unidades en más costosa, su operacin es más compleja, / ocupa más espacio 1ue una sola unidad.

3 Q+ co%d(c(o%es se de/e% c+)&*(' &-'- o&e'-' '-%s5o')-do'es e% &-'-*e*o    

0as tensiones secundarias deben estar en fase. 0as relaciones de transformacin deben ser iguales. 0as tensiones de cortocircuito deben ser i guales. 0as impedancias de cortocircuito deben tener el mismo ángulo de fase.

; E&*(?+e *- (de%(5(c-c(7% de *- &o*-'(d-d e% '-%s5o')-do'es +s-%do %+)e'-c(7% e% *os e')(%-*es 0as terminales de un transformador están normalmente marcadas con eti1uetas o letrero, 1ue llevan )%, )", 2% / 2", 'uando el observador se para frente a los dos terminales de una tensin si )% 1ueda a su i1uierda / 2% a su derec4a se dice 1ue el transformador tiene polaridad aditiva / si )% / 2% 1ueda a su i1uierda se dice 1ue tiene polaridad substractiva 7)% / 2% son terminales de misma polaridad8.

< Q+ e5ecos se &'od+ce% de *-s d(s(%-s 'e*-c(o%es de '-%s5o')-c(7% e% *o&e'-c(7% e% &-'-*e*o 13

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L%bor%torio &e M%'ui(%)

Si la relacin de transformacin FaG de los transformadores puestas en paralelo son diferentes, aparecerá de inmediato una corriente parasita circulatoria debido al desnivel de voltaje en el secundario 1ue genera dic4a diferencia, a esto se le conoce como Fcorriente de recirculacinG. 0a corriente de recirculacin se deberá sumar o restar, dependiendo del signo, a las corrientes de los transformadores destinadas a alimentar la carga / a medida 1ue crece la diferencia entre las relaciones de transformacin, crecerá peligrosamente la corriente ondulatoria.

@ C7)o se dee')(%-% *os e')(%-*es co''es&o%d(e%es e%'e dos '-%s5o')-do'es )o%o5s(cos Sabiendo si ambos transformadores tienen la misma polaridad, puede será aditiva o sustractiva.

 C+*es so% *os &-')e'os de &oe%c(- 4 e%s(7% &-'- co%s'+(' '-s5o')-do'es co% &o*-'(d-d -d((- 4 co% &o*-'(d-d s+s'-c(- 

De &o*-'(d-d s+s'-c(-: 6xisten pocos transformadores con este tipo de polaridad. 0os transformadores ma/ores de "!! H&a son de polaridad sustractiva.



De &o*-'(d-d -d((-: 0a ma/or-a de transformadores disponen de polaridad aditiva.

VI.

CONCLUSIONES: 'uando dos transformadores están conectados a una misma l-nea de tensin los voltajes principales / los secundarios van a ser iguales sin embargo la intensidad en el bobinado de entra de uno con otro van a variar, de igual forma con los bobinados secundarios, lo cual es producido por una corriente circundante.

VII.

REFERENCIAS BIBLIO#RAFICAS: 1-

Universidad Nacional del Santa E.A.P. de Ingeniería en Energía E*+,tri,%)

L%bor%torio &e M%'ui(%)

á1uinas 6léctricas I Step4en J. '4apman 0ibro de '4apman edicin ?K 5 "!!" 4ttp:$$LLL.uco.es$grupos$giie$cirLeb$practicas$electrotecnia$etprat5(.pdf  4ttp:$$LLL.unicrom.com$#utMpolaridadMtransformador.asp 4ttp:$$LLL.unaepime.net$laboratorios$documentos$medidas!%$6#D O"!D6O"!0SO"!DSO"!&A#P6#QS.doc 4ttp:$$es.LiRipedia.org$LiRi$3otencia

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