Laboratorio 2 Transformadores

Laboratorio N° 2 transformadores. transformadores.   

6 nominal en los de$anados rimario " secundario. l ob'eti$o

1rueba de cortocircuito " circuito abierto del transformador  9airo :ilmer ;arc)a el*are'o , 20132000!", I$!n 0antia*o 4?=, and 9uan Camilo Torres, 246=244>4  — En el desarrollo de nuestra practica y el estudio de los transformadores se desarrolla la capacidad de determinar los parámetro parámetross de circuito circuito equivalent equivalentee del transformad transformador or,, dichos dichos parámetros son necesarios para tener un circuito equivalente que nos nos ayud ayudee en el estud studiio de las carac aracte terrísti sticas de un transf transform ormador ador,, los valore valoress de los paráme parámetro tross del circ circuit uitoo equivalente de un transformador se calcularon a partir de dos pruebas simples, una es la prueba de corto circuito y la prueba de circuito abierto, empezamos por la prueba de circuito abierto con el secundario sin sin cargas donde se alimentaba el transformador con un voltaje nominal en el primario y se mide la corriente y potencia del primario, primario, luego se hace la prueba de corto circuito circuito la cual se coloca el secundario en corto y se aplica un voltaje bajo al primario, suficiente para que tome la corriente nominal, y se tomaba lectura del voltaje aplicado, corriente y la potencia activa consumida.  Resumen

 Palabras clave: transformador, transformador, prueba prueba de corto circuito, circuito,  prueba de circuito circuito abierto.

Abstract Abstract !n developing developing our practice practice and study of transform transformers ers the ability to determine the parameters of equivalent circuit of  the transf transform ormer er,, these these param paramete eters rs are requi require red d to have have an equivalent circuit to help us in the study of the characteristics of  a transformer develops, values the parameters of the equivalent circuit of a transformer "ere calculated from t"o simple tests, one is the short circuit test and test open circuit, "e start by testing open circuit "ith the secondary unburdened "here the transformer is fed a nominal voltage at the primary and the current and po"er of the primary is measured, then the short circuit test "hich the secondary is placed in short and lo" to the primary voltage, sufficient to ta#e the rated current is applied is made and reading the applied voltage, current and active po"er consumed is ta#en.  Keywords:  Keywords: transformer, transformer, short-circ short-circuit uit test, open open circuit test.

I. I NTRODUCCIÓN  N el estudio de los transformadores, se conocen los concetos b!sicos de los mismos, " como estos se  ueden alicar en innumerables casos, los ensa"os de cortocircuito " circuito abierto de un transformador ermiten determinar los ar!metros m!s imortantes #ue definen su com comor orta tami mien ento to,, como como es el circ circui uito to e#ui e#ui$a $ale lent ntee del del transformador, dic%o circuito resulta &til en el c!lculo de las comle'as redes de transorte " distribuci(n. De otro lado de la rueba de circuito abierto de obtiene, la corriente de circuito abierto " la relaci(n de transformaci(n " las erdidas en el %ierro del transformador, las cuales son indeendientes del )ndice de car*a del transformador, del mismo modo la rueba de cortocircuito deduce el ar!metro de la tensi(n de corto circuito como tambi+n el ar!metro de la otencia de erdida

   

de este documento es mostrar c(mo se ueden obtener los circuitos e#ui$alentes de un transformador " como las ruebas de corto corto circui circuito to " circui circuito to abier abierto to nos ue ueden den a"uda a"udarr a deducir estos ar!metros. l doc docume umento nto se resen resenta ta con la intro introduc ducci( ci(nn al circui circuito to e#ui$a e#u i$alen lente te del transf transform ormado ador, r, se*uid se*uidoo de las rueba ruebass de circ circui uito to abie abiert rtoo " cort cortoc ocir ircu cuit ito, o, tabl tablas as de dato datoss de los los  ar!metros del transformador obtenidas en laboratorio, " se mostrara mostrara los c!lculos c!lculos obtenidos obtenidos ara la reresent reresentaci(n aci(n en circuito del transformador #ue se utili-( en el laboratorio. II. /TRI/L0 1ara la r!ctica se necesitaron diferentes materiales ara as) reali-ar mediciones los m!s eacto osible. • • • •

Un transformador de 3445264$. Un $at)metro di*ital. Un mult)metro. mult)metro. Cables de conei(n.

III. /RCO T7ORICO

La 8i*u 8i*ura ra 6 mues muestr traa el circ circui uito to e#ui e#ui$a $ale lent ntee de un transf transform ormado adorr de dos arrol arrollam lamien ientos tos en el #ue sus lados lados  rimario " secundario est!n relacionados mediante la relaci(n de transf transform ormaci aci(n (n N5Ns. N5Ns. ste ste circui circuito to ue uede de ser$ir ser$ir ara ara reresentar un transformador monof!sico o cual#uiera de las fase fasess de un tran transf sfor orma mado dorr trif trif!s !sic ico, o, tant tantoo en r+*i r+*ime menn  ermanente como en rocesos transitorios de ba'a frecuencia. n caso de tener #ue anali-ar el comortamiento comleto de un transformador trif!sico, adem!s de incluir la reresentaci(n de las tres fases, ser)a necesario tener en cuenta el tio de conei(n en ambos lados del transformador. n este traba'o s(lo se anali-an circuitos adecuados ara rer reres esen enta tarr un tran transf sfor orma mado dorr de do doss arro arroll llam amie ient ntos os funcionando en r+*imen ermanente " en condiciones de car*a sim sim+tric tricaa " e#u #uiilib librada rada.. n tales ales con condic dicione iones, s, un transform transformador ador trif!sico trif!sico se uede reresent reresentar ar mediante mediante un circuito e#ui$alente monof!sico.

Laboratorio N° 2 transformadores.

2  otencias acti$a de entrada, ara finalmente tener los  ar!metros del transformador " reali-ar los c!lculos ara el circuito e#ui$alente.

8i*ura 6. s#uema de un transformador con dos enrollamientos. Donde@ • • •

RAResistencia bobinado rimario, erdidas e Cu. RmA Resistencia del n&cleo, erdidas del %ierro. RsA Resistencia bobinado secundario, erdidas de Cu.

8i*ura =. 1rueba de circuito abierto.

1rueba de cortocircuito@ IG. R0ULT/DO0   E /NHLI0I0 La rueba de corto circuito se roduce cuando se cortocircuitan las terminales del secundario con una fuente 1rimero #ue todo se reali-aron las ruebas corresondientes $ariable, se alimenta $olta'e al rimario en una forma *radual, %asta #ue la corriente #ue tome sea la nominal Bla de laca. 0e  ara la determinaci(n de los ar!metros del transformador, " finalmente se obtiene el circuito e#ui$alente del trasformador  toman lecturas de $olta'e, corriente " la otencia de entrada, como la corriente #ue entra al rimario es la nominal, la corriente de ecitaci(n normalmente tomara el $alor  Datos obtenidos de las ruebas de circuito abierto " corto aroimado de entre 656> a 654 de la corriente nominal. Ea circuito@ #ue el $olta'e de entrada es tan e#ueFo durante la rueba, la corriente #ue flu"e or la rama de ecitaci(n es desreciable. 0i la corriente de ecitaci(n de i*nora, toda la ca)da de $olta'e $%&E'(!A &E'!-' (%//!E'&E en el transformador uede ser atribuida a los elementos del )*+ )+ )A+ circuito en serie, a continuaci(n, se odr! $er el modelo de  262 4,66 (!/(0!&% A1!E/&%  rueba de cortocircuito. (%/&% (!/(0!&%

,

=

Tabla 6. 1ar!metros del transformador medido en el laboratorio.

Como se uede $er en la tabla 6, se %allaron los $alores de tensi(n, corriente " otencia, ara las ruebas de cortocircuito " circuito abierto, de esta manera se ueden reali-ar los c!lculos ara obtener el circuito e#ui$alente del trasformador, las cuales se reali-an a continuaci(n@ 8i*ura 2. 1rueba de cortocircuito. Donde 1rueba de circuito abierto@

Oc@ circuito abierto. 0c@ corto circuito.

• •

n esta rueba se alimenta el $olta'e nominal del de$anado, manteniendo las terminales del secundario en circuito abierto. Deben tomarse la recauci(n de aislar correctamente las terminales del secundario, "a #ue, al alimentar el rimario con su $olta'e nominal, aarecer! en el secundario su roio $olta'e nominal, se toman las lecturas de $olta'e, corriente "

1

 R m

−

1

 j X m

=

 Ioc Poc ∠ −arcos ( ) Voc  Ioc∗Voc

4,=

Laboratorio N° 2 transformadores.

1

 R m

1 −

0.11

 j X m

=

212

∠ −arcos

=

(

7 0.11∗212

)

J

8i*ura . Circuito e#ui$alente del transformador del laboratorio. Como se uede obser$ar las ruebas de cortocircuito " circuito abierto nos ueden ser mu" &tiles ara conocer los ar!metros " caracter)sticas de un trasformador con dos enrollamientos.

 Rm= 6435 kΩ  Xm=2032.84 kΩ

Z serie =

Z serie =

( (

Vsc Psc ∠ arcos  Isc  Isc∗Vsc 37 0.43

∠

arcos

  4.77

G. CONCLU0ION0

) )

•

0.43∗37

•

Z serie =25.79 + j 82.0817 La relaci(n de transformaci(n@ a=

600 210

= 2.857

ILIO;R/8I/

1ara la resistencia en el secundario@ Zsec =

Zsec =

ste traba'o nos da a conocer informaci(n ara %acer  las distintas ruebas en el transformador #ue $amos a anali-ar, ara constatar sus caracter)sticas. Con la rueba de circuito abierto nos dimos cuenta #ue mediamos las +rdidas en el n&cleo del transformadorK ero cuando %ac)amos la rueba cortocircuito este nos da las +rdidas en el %ierro del transformador.

Z serie

•

2

a

•

25.79 +  j 82.0817 2.857

2

 j 10.056

=3.1565 +

•

/s) el circuito del transformador es@ •

•

a#uinas el+ctricas, Ml transformador. Obtenci(n de los ar!metros del circuito e#ui$alente del transformador, ca)tulo 3. atine- 'uan, 8rancisco de Le(n Gelasco, MCircuito e#ui$alente de un transformador con re*ulaci(n, Re$ista c%ilena de in*enier)a, $olumen ?, /rica, 'unio de 2466. Carlos, MDeterminaci(n de los $alores de las comonentes en el modelo matem!tico del transformador., cuador  Las im!*enes fueron sacadas de las corresondientes referencias " al*unas de ellas fueron modificadas ara la reali-aci(n de este laboratorio.