Pruebas de Corto Circuito y Circuito Abierto en Generadores Sincronicos

November 18, 2022 | Author: Anonymous | Category: N/A
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Pruebas de Corto Circuito y Circuito Abierto en Generador Trifásico – Trifásico  – Universidad  Universidad Politécnica Salesiana – Salesiana – 2015  2015 –  –   Máquinas Eléctricas II

PRUEBAS DE CORTO CIRCUITO Y CIRCUITO ABIERTO EN GENERADOR SINCRÓNICO TRIFÁSICO  Freire Santiago Guascal Alex Ramírez Byron Rivera Genovanny Sarango Gustavo

RESUMEN: Un parámetro muy usado en todas las expresiones es la reactancia sincrónica Xs. De tal manera, es importante señalar procedimientos para obtenerla experimentalmente. Este procedimiento consta de dos pruebas o ensayos: corto circuito y circuito abierto.  PALABRAS CLAVE: Reactancia Corriente de Campo y Voltaje Nominal.

Sincrónica, Figura 1: Circuito Equivalente del Generador Sincrónico

ABSTRACT: The most used parameter is the synchronous reactance; so It’s very important to find experimentally were it uses two tests: Short Circuit & Open Circuit.

Dónde:   jXs: Reactancia sincrónica (representa los efectos de la reacción del inducido y la autoinducción del generador).   Ra: Resistencia del estator. 



OBJETIVO: Determinar la reactancia sincrónica Xs de un generador sincrónico trifásico mediante los ensayos de corto circuito y circuito abierto.

2 ENSAYO EN CIRCUITO ABIERTO

1 INTRODUCCIÓN INTRODUCCIÓN 

La prueba a circuito abierto, o prueba sin carga consiste, en colocar el Generador en vacío, es decir sin carga alguna en sus bornes, haciéndola girar a su velocidad nominal y con corriente de campo igual a cero.  Al ir aumentando gradualmente gradualmente el valor de la corriente de campo, se obtienen diversos valores de y ya que la corriente que circula por la armadura siempre será cero

Los ensayos de corto circuito y circuito abierto son conocidas como ensayos, y sirven para determinar la tensión interna generada por una corriente de campo dada. El voltaje generado internam internamente ente en un generador sincrónico no es igual al voltaje de salida en cada fase. Los factores que causan esta diferencia son:   La distorsión del campo magnético del entrehierro de aire por la corriente que fluye en el estator, llamada reacción del inducido   La autoinducción de las bobinas del inducido   La resistencia de la bobina del inducido   El efecto de las formas del rotor de polos salientes

debido que se encuentra en vacío, se obtendrá que Gracias a ésta prueba, con los valores obtenidos, se puede formar “La curva de Características de Vacío” que permite encontrar la tensión interna generada por una corriente de campo dada. La prueba de circuito abierto se lleva a cabo con los terminales de la máquina desconectada de cualquier circuito externo. El procedimiento de la prueba básica es: 1. Abra el circuito de los terminales del generador 2. Llevar la máquina a la velocidad síncrona mediante un sistema mecánico externo 3. Poco a poco aumentar la intensidad de campo y medir la tensión abierta en los bornes Como no hay corriente en la armadura, la tensión en los bornes de medida es la tensión inducida:









 Al considerar estos efectos tendremos el circuito equivalente de un generador sincrónico, tal como se muestra para una fase en la Fig. 1.

   =    Si la máquina conectada en línea estrella, la tensión de medida será unestá voltaje línea a y la tensión inducida por fase se puede encontrar en:

   =  √ 3 3∞  -

1

 

Sistemas de Regulación con Observadores – Observadores  – Universidad  Universidad Politécnica Salesiana – Salesiana – 2015  2015 –  – Teoría  Teoría de Control II misma gráfica, Puesto que el voltaje en las terminales en condiciones de cortocircuito es igual a cero, el voltaje Técnicamente esta prueba se efectúa impulsando el por fase generado debe ser igual a la caída de voltaje a generador a su velocidad nominal al tiempo que se deja través de la impedancia síncrona. abierto el devanado de la armadura. La corriente del campo se varía en pasos apropiados y se registran los valores correspondientes del voltaje a circuito abierto entre dos pares cualesquiera de terminales de los devanados de la armadura. La corriente del campo puede aumentarse hasta que el voltaje a circuito abierto sea el doble del valor especificado. De los datos registrados para el voltaje a circuito abierto es posible calcular el voltaje por fase (circuito abierto). Cuando se grafica el voltaje por fase (circuito abierto) como función de la corriente de campo, se obtiene una gráfica llamada Figura 3: Diagrama del circuito para el ensayo de Corto característica (curva) de saturación a circuito abierto Circuito (CCA). La CCA sigue una relación en línea recta en tanto el circuito magnético del generador síncrono no se sature. Debido a que en la región lineal el entrehierro consume la mayor parte de la FMM, la recta recibe el nombre de línea del entrehierro. A medida que la saturación se establece, la CCA comienza a desviarse de la línea de entrehierro.

Figura 2: Diagrama del circuito para el ensayo de Circuito  Abierto

3 ENSAYO EN CORTO CIRCUITO  Figura 4: Circuito equivalente y diagrama fasorial de la prueba de circuito abierto y cortocircuito

Como su nombre indica, la prueba de corto circuito se lleva a cabo con los terminales de la máquina de un cortocircuito, consiste en llevar nuevamente la corriente de campo a cero, para luego cortocircuitar los bornes del generador y proseguir a ir incrementando la corriente de campo. El procedimiento de ensayo básico es como sigue: 1. Establezca el campo actual a cero 2. Un cortocircuito en los terminales de la

4 DESARROLLO  Para el ensayo de circuito abierto Se realiza el armado del circuito como se muestra en las hojas guías.

armadura 3. Accionar el generador a la velocidad síncrona con el sistema mecánico externo 4. Poco a poco aumentar el devanado de campo en curso hasta que la corriente de corto circuito de la armadura alcanza el valor nominal de diseño La prueba en cortocircuito brinda información acerca de las potencialidades de corriente de un generador síncrono. Se lleva a cabo impulsando el generador a su velocidad nominal, con las terminales del devanado de la armadura en cortocircuito. Técnicamente esta prueba se efectúa colocando un amperímetro en serie con una de las tres líneas en cortocircuito. Se incrementa gradualmente la corriente de campo y se registra el valor correspondiente de la corriente a corriente máxima de la armadura en cortocircuito, no debe exceder el doble de la corriente especificada delcalcula generador. Con base los en datos registrados se la corriente porenfase el cortocircuito. Cuando esta última se grafica como función de la corriente del campo, la gráfica se llama característica en cortocircuito (CCC) de un generador. Por razones prácticas, la CCA y la CCC se trazan en la

-

2

 

Sistemas de Regulación con Observadores – Observadores  – Universidad  Universidad Politécnica Salesiana – Salesiana – 2015  2015 –  – Teoría  Teoría de Control II Para ensayo de Corto Circuito

Entonces se procede a realizar los pasos para el circuito abierto y se toma los valores:

-

3

 

Sistemas de Regulación con Observadores – Observadores  – Universidad  Universidad Politécnica Salesiana – Salesiana – 2015  2015 –  – Teoría  Teoría de Control II Tabla 1. Valores del ensayo en Circuito Abierto

Nº  V  0 







15  0,014 

1  10 

62  0,022 

2  20  146 

0,09 

3  30  283 

0,26 

4  40  295  0,335  5  50  302  0,411  Tabla 2. Valores del ensayo en Corto Circuito

Nº  V  0 

V  I 

Fase I 

Fase II 



1  0,025 

0,027 

0,033 

1  10 

1  0,038 

0,035 

0,033 

2  20 

1  0,198 

0,148 

0,137 

3  30 

1  0,276 

0,215 

0,198 

4  40 

1  0,253 

0,23 

0,183 

5  50 

1  0,417 

0,313 

0,286 

5 CONCLUSIONES Se demostró que a partir de la prueba de circuito abierto se puede obtener E A. Se comprobó que con la prueba de corto circuito se puede encontrar I A. Se analizó que dichas pruebas se las realiza en la parte de la armadura por presentar beneficios como manejar voltajes bajos en la prueba de CC y corrientes bajas en la prueba de CA.

6 REFERENCIAS [1] Tirado Sergio, Pruebas de circuito abierto y cortocircuito en los generadores sincrónicos , Octubre 2011. 2011. “  

”  

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