indice horario de transformadores trifasicos

LABORATORIO N°4 ÍNDICE HORARIO EN TRANSFORMADORES TRIFÁSICOS 1. OBJETIVOS.-

Llegar a entender lo que es el índice horario en transformadores trifásicos.

-

Conocer

la

nomenclatura

utilizada

para

designar

el

grupo

de

conexión de los transformadores trifásicos. -

Conocer

la

conexión

de

transformadores,

su

diagrama

fasorial

y

desfase de transformadores trifásicos. -

Determinación del índice horario.

2. MARCO TEORICO.2.1. QUE ES INDICE HORARIO EN TRANSFORMADORES TRIFÁSICOS.El

índice

horario

es

la

diferencia

de

angulo

entre

una

tensión

primaria y su correspondiente tensión secundaria. Se expresa según la posición

de

las

agujas

del

reloj,

en

el

cual

la

diferencia

entre

horas son 30º, y donde por convención la tensión primaria tomada como referencia se pone en la hora 12 y la secundaria en el múltiplo de 30º que corresponda. La hora que resulta indica el índice horario, es decir el desfase entre las tensiones primarias y secundarias.

2.2. NOMENCLATURA 2.2.  NOMENCLATURA UTILIZADA PARA DESIGNAR EL GRUPO DE CONEXIÓN DE LOS TRANSFORMADORES.La

nomenclatura

que

se

utiliza

para

designar

los

tipos

de

transformadores está compuesta por dos letras y un número. 

La

primera

letra

representa

la

conexión

del

arrollamiento

de

del

arrollamiento

de

alta tensión y se escribe con mayúscula. 

La

segunda

letra

representa

la

conexión

baja tensión y se escribe con minúscula. 

El número representa el índice horario.

2.3. TIPOS DE CONEXIONES.A continuación se muestran algunos tipos de conexiones e índices horarios utilizados en transformadores trifásicos:

Yy0 La conexión del transformador será: H3

H1

H5

x1

x3

x5

x2

x4

x6

e’

e

H4

H2

H6

El diagrama fasorial será: H1

x1

H2 H4 H6

x2 x4 x6

H5

x5 H3

x3

Desfase:  ×  = 

º 

0 12 11

10

 3 0 º

3 0 º 

1

H1

    º    0    3

3    0    º    

x1

       º       0       3

2 3       0       º      

9

3        º        0        3

8

x5 H5

 3   0  º   

x3 H3   3   0 º 

     º       0       3

7

  º   03

    º     0     3

6

5

4

Dd0 La conexión del transformador será: H3

H1

H5

x1

e

x3

x5

x4

x6

e’ e’

e H2

H6

H4

x2

El diagrama fasorial será: H1

x1

H5

x5 H3

x3

Desfase:  ×  = 

º 

0 12 11

 3 0 º

3 0 º 

1

H1

    º    0    3

10

3    0    º    

2

x1        º       0       3

3       0       º      

9

3

x5        º        0        3

x3

H5

8

 3   0  º   

H3  3   0 º 

     º       0       3

7

  º   03

    º     0     3

6

5

4

Yd5 La conexión del transformador será: H1

H3

H5

x3

x1

x5

e’ e’

H2

H4

H6

x4

x2

x6

El diagrama fasorial será: x6 x6

H1

x4

x4 H2 H4 H6

x2

H5

x2

H3

Desfase:  ×  = 

º 

0 12 11

10

 3 0 º

3 0 º 

1

H1

    º    0    3

3    0    º    

x6

       º       0       3

3       0       º      

x4

9        º        0        3

8

2

 

150º

3  3   0  º   

H5 H3 x2 º   0  3

     º       0       3

7

  º   03

    º     0     3

6

5

4

Dy5 La conexión del transformador será: H3

H1

H5

x1

x3

x5

x2

x4

x6

e’

e e H2

H6

H4

El diagrama fasorial será: H1

x6

x4

x1 x3 x5

H5 x2

H3

Desfase:  ×  = 

º 

0 12 11

 3 0 º

3 0 º 

H1

    º    0    3

10

1

x6

3    0    º    

       º       0       3

2 3       0       º      

x4

9

3 150º

       º        0        3

 3   0  º   

H5

8

H3  3

     º       0       3

7

  0 º 

x2

  º   03

    º     0     3

6

5

4

Yy6 La conexión del transformador será: H1

H3

H5

e

x1

x3

x5

x2

x4

x6

e’

H4

H2

H6

El diagrama fasorial será: x4

H1

x6

x1 x3 x5 H2 H4 H6

H5 x2

H3

Desfase:  ×  = 

º 

0 12 11

10

 3 0 º

1

3 0 º 

H1

    º    0    3

3    0    º    

x4

       º       0       3

3       0       º      

x6

9

2

3

180º        º        0        3

8

 3   0  º   

H5      º       0       3

7

H3

x2

  3   0 º 

  º   03

    º     0     3

6

5

4

Dd6 La conexión del transformador será: H3

H1

H5

x3

x1

x5

e’

e

e’

e H2

H6

H4

x4

x2

x6

El diagrama fasorial será: H1 x6

H5 x2

H3

Desfase:  ×  = 

º 

0 12 11

 3 0 º

3 0 º 

1

H1

    º    0    3

10

3    0    º    

x4 x6

       º       0       3

9

2 3       0       º      

180º

3  3   0  º   

       º        0        3

H5

8

H3  3   0 º 

     º       0       3

7

x2     º     0     3

  º   03

6

5

4

Yd11 La conexión del transformador será: H1

H3

H5

x3

x1

x5

e’

e

H2

H4

H6

e’

x4

x2

x6

El diagrama fasorial será: x1

H1

x1

x3

H2 H4 H6 x5 x5

H5

x3

H3

Desfase:  ×  = 

º 

0 12 11

10

    º    0    3

 3 0 º

3 0 º 

1

H1 3    0    º    

x1

       º       0       3

2 3       0       º      

x3

9

330º        º        0        3

8

3  3   0  º   

H5 H3      º       0       3

7

  3   0 º 

x5     º     0     3

  º   03

6

5

4

Dy0 La conexión del transformador será: H3

H1

H5

x1

x3

x5

x2

x4

x6

e’

e e H2

H6

H4

El diagrama fasorial será: x1 H1

x2 x4 x6

H5

x3

x5 H3

Desfase:  ×  = 

º 

0 12 11     º    0    3

10

 3 0 º

3 0 º 

1

H1 3    0    º    

x1

       º       0       3

2 3       0       º      

x3

9 330º

       º        0        3

 3   0  º   

H5

8

     º       0       3

7

H3  3   0 º 

x5

  º   03

    º     0     3

6

3

5

4

2.4. DETERMINACION DEL INDICE HORARIO.Existen

varios

métodos

transformadores

para

trifásicos,

determinar uno

de

los

el

índice

más

horario

conocidos

es

en el

método de corriente continua (observar la figura del punto 4), que consiste en utilizar una fuente de corriente continua (se sugiere usar la fuente de corriente continua en el lado primario del transformador trifásico. Con la ayuda de un voltímetro de corriente continua (analógico), y

tomando

en

cuenta

negativo),

se

observa

instrumento aplicar

de

la el

medición

corriente

polaridad en

continua

del

mismo

desplazamiento bornes por

un

del

de lado

instante

(positivo

la

aguja

del

secundario, al

y

primario

al del

transformador. El

desplazamiento

debe

comparar

con

de

la

aguja

la

tabla

del

que

se

instrumento tiene

en

el

de

medición

punto

6,

se

para

determinar el índice horario.

3. EQUIPO E INSTRUMENTAL PARA LABORATORIO.Para el presente laboratorio, se utilizara el siguiente equipo, instrumental y material: 

Tres transformadores monofásicos, cada uno tiene las siguientes características:





o

Tensión nominal:

  = 400 − 230()

o

Corriente nominal:

  = 6,25 − 10,9()

o

Potencia nominal:

 = 2.5()

o

Frecuencia nominal:   = 50()

Un variador de tensión, con las siguientes características: o

Tensión nominal:

 = 0 − 240()

o

capacidad:

 = 1000()

Una fuente de corriente continua (puede utilizarse una batería de 9V en c.c.)



Instrumentos de medición: Voltímetros de corriente continua.



Cables para conexión.

4. CIRCUITO PARA EL LABORATORIO.-

5. DESCRIPCION DEL LABORATORIO.

Realizar el circuito de laboratorio, como se indica en el punto 4.



Alimentar al transformador con voltaje en corriente continua (se sugiere utilizar una batería de 9V en c.c.).



Con

el

instrumento

de

medida

(voltímetro

de

c.c.

analógico),

realizar mediciones correspondientes, según indica el circuito. 

Determinar en el instrumento de medición el movimiento de la aguja y tomar en cuenta el mismo (comparar con la tabla que se dispone en el punto 6).



Determinar el índice horario.

6. LECTURAS OBTENIDAS EN EL LOBORATORIO.Utilizar la siguiente tabla para determinar el índice horario de transformadores trifásicos.

Grupo de conexión Yy0/Dd0 Yd1/Dy1 Yd5/Dy5 Yy6/Dd6 Yd7/Dy7 Yd11/Dy11

()  − ()

+ + +

+ + + -

() − ()

+ 0 0 +

0 + + 0 -

() − ()

0 + + +

+ + 0 -

Desfase 0º 30º 150º 180º 210º 330º

Índice Horario 0 1 5 6 7 11

7. GRÁFICOS.7.1. MONTAJE DEL EXPERIMENTO

BATERIA DE 9V

TRANSFORMADOR

 VOLTÍMETRO

8. ANALISIS DE RESULTADOS.-

Concluido el presente laboratorio se pudo conocer la conexión de los transformadores, su diagrama fasorial y el desfase de transformadores trifásicos.

-

Se

realizaron

satisfactoriamente

las

pruebas

para

determinar

el

índice horario del transformador trifásico utilizado para realizar las pruebas correspondientes. -

Las

comparaciones

conexiones

realizadas

realizadas

en

los

nos

ayudaron

a

transformadores

comprobar monofásicos

que que

las se

utilizaron para nuestro ensayo fueron de índice horario Yy0; Yd5; Yd11 y Dd0. -

Los grupos de índice horario nos permiten conectar adecuadamente los transformadores en paralelo evitando así sobre tensiones.

-

También el índice horario nos permite saber el desfase que existe entre las tensiones del primario y secundario.

9. DOCUMENTOS DE REFERENCIA.-

Electric

Machines.

Second

Edition.

Charles

I.

Hubert.

Eléctricas.

Stephen

Chapman.

Prentice

Hall, 2002. -

Fundamentos

de

Máquinas

1990. -

www.wikipedia.org

McGraw-Hill