Práctica 4: Conexión de transformadores PDF

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Reporte de Práctica 4 "Conexión de transformadores" de la materia de ingeniería eléctrica....

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INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL UNIDAD PROFESIONAL INTERDISCIPLINARIA DE BIOTEGNOLOGÍA

Práctica 4: Conexión de transformadores Ingeniería eléctrica - Laboratorio

Profesores: • Aguilar Chávez Arturo • Linares Gonzáles Engelbert Eduardo

Grupo: 3MM5

Integrantes de equipo: • Acevedo Espinoza José Nivardo • Lopez Romero Edgar Rafael • Mira Morales Melina • Montemayor Pérez Alejandro Fabio

Fecha de entrega: 22 de Abril del 2021

Introducción Un transformador trifásico consta de tres transformadores monofásicos, bien separados o combinados sobre un núcleo. Los primarios y secundarios de cualquier transformador trifásico pueden conectarse independientemente en estrella (Y) o en delta (D). Esto da lugar a cuatro conexiones posibles para un transformador trifásico. Para obtener una corriente eléctrica trifásica es necesario la implementación de un banco de transformadores trifásico. El valor de la corriente es determinado por el tipo de conexión de transformadores que se utilice. El tipo de conexión en los bobinados primarios de los transformadores dependerá del valor del voltaje de la red y de los mismos bobinados primarios de los transformadores. El tipo de conexión secundaria esta determinado por el valor de voltaje que se desee. Hay las siguientes opciones de bancos trifásicos: Primario Estrella Estrella Delta Delta

Secundario Estrella Delta Delta Estrella

Estrella renca

Delta renca abierta

Conexión Estrella – Estrella Para las conexiones estrella, la corriente de línea es la misma que la que circula por cada devanado del transformador. En cambio la tensión en bornes de una bobina del devanado es un 58% menor que la tensión compuesta. Como primario y secundario están en estrella, la relación de transformación será directamente la relación entre el número de espiras:

Conexión Estrella -Delta La conexión Y-d se utiliza para reducir la tensión, ya que, además de la propia relación de transformación debida a las espiras, interviene el valor 3 para reducir la tensión del secundario.

Conexión Delta -Delta Se utiliza mucho en transformadores de B.T., ya que se necesitan más espiras de menor sección. Esto es así porque la corriente por los devanados del transformador es un 58% menor que la de línea. Sin embargo la tensión que soportan es la propia tensión compuesta de la línea. Como primario y secundario están en triángulo la relación de transformación será directamente la relación entre el número La conexión D-d tiene la ventaja de que, en caso de avería, uno de los transformadores puede ser separado del conjunto sin que esto impida la continuidad en el funcionamiento del sistema trifásico, aunque con una potencia total menor.

Conexión Delta - Estrella La conexión D-y se utiliza para elevar la tensión, ya que, además de la propia relación de transformación debida a las espiras, interviene el factor 3 que multiplica la tensión del secundario. Esta conexión se utiliza mucho como transformador elevador en las redes de A.T. En este caso la alta tensión está en el lado de la estrella, lo cual permite poner a tierra el punto neutro, con lo que queda limitado del potencial sobre cualquiera de las fases a la tensión simple del sistema.

Justificación Los transformadores se pueden identificar a través del tipo de arreglo que tienen, de esta manera sabremos que tipo de transformador es conveniente para nuestras necesidades, así tambien se analizan las conexiones que se utilizan, para que sea de manera eficiente y de qué manera obtener su voltaje. Objetivos •

El alumno comprenderá y determinará la polaridad de los transformadores por el método de golpe inductivo.

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El alumno comprenderá y desarrollará las conexiones de los arreglos más comunes de un banco de transformadores monofásicos.

Desarrollo ¿Por qué se utiliza un voltímetro analógico para determinar la polaridad de los devanados en estos transformadores? Los transformadores de corriente poseen la polaridad correcta si la dirección de corriente instantánea para la corriente primaria y secundaria es opuesta entre sí. La polaridad del TC es crucial cuando los TC se utilizan juntos en aplicaciones de dos o tres fases. Casi todos los equipos de prueba de transformadores que se venden actualmente tienen la capacidad de realizar la prueba de relación de manera automática, por medio de una configuración simplificada de cable de prueba, la cual mostrará la polaridad como correcta o incorrecta. La polaridad del dispositivo se verifica manualmente con el uso de una batería de 9V y un voltímetro analógico. Aunque hay diversas formas de determinar la polaridad, la más efectiva y sencilla es a través de un voltimetro ya sea analogico o digital, debido a que es la forma más precisa de determinar la polaridad de los devanados del transformador. ¿Por qué se trabaja con la batería del lado primario y no del lado secundario del transformador?, ¿Qué precauciones debemos tomar? El transformador tiene dos devanados, que se conocen como Devanado Primario y Devanado Secundario, enrollados alrededor de un núcleo de hierro. El devanado primario es la bobina que recibe energía de la fuente. El devanado secundario es la bobina que suministra la energía a una tensión transformada o cambiada a la carga. Los devanados primario y secundario de prácticamente todos los transformadores están subdivididos en varias bobinas. Es para reducir la creación de flujo que no conecta los devanados primario y secundario. La acción de transformación puede existir solamente cuando un flujo (flujo mutuo) conecta los devanados primario y secundario. Explique los resultados obtenidos en la conexión en serie de los devanados secundarios de los transformadores. ¿Cómo afecta la polaridad a las tensiones a la salida? Los flujos de los dos bobinados giran en el mismo sentido y se suman entregándonos así un voltaje de 49 Volts esto se da porque a pesar de que los transformadores el fabricante nos dice que el T1=24 V y T2=12 V esto suma 36V pero midiendo cada transformador por separado nos dimos cuenta que el T1=33.77 V y el T2=15 V lo que sumandonos nos da un valor de 48.77 V≈49V ahora cuando la polaridad es sustractiva esta se va a restar debido a que el bobinado secundario está arrollado en sentido

opuesto al bobinado primario. Esto hace que los flujos de los dos bobinados giren en sentidos opuestos y se resten Investigue el procedimiento para polarizar los transformadores de gran potencia En un tipo de transformador de potencia, existen tres devanados secundarios separados, cada uno diseñado para una salida de tensión y una corriente diferentes. Todos los devanados son identificados por aislamiento codificado por color en los conductores. La capacidad nominal de un transformador de potencia se ofrece en términos de tensión máxima de devanados secundarios y capacidad de suministro de corriente. Por ejemplo, un transformador de potencia que debe ser operado a partir de una línea de potencia de 60-hertz, 120-volt. Para polarizar el triodo se agrega un resistor de alto valor entre la grilla y una fuente de tensión negativa de 1V que corta prácticamente la circulación de electrones, ya que los rechaza haciéndolos volver al cátodo en donde forman una nube electrónica. Si ahora se superpone una señal de tensión de audio (en nuestro caso un tono de 1KHz) la tensión de reja deja pasar más o menos electrones de acuerdo al valor instantáneo de la señal, Como la reja está muy cerca del cátodo, pequeñas variaciones en la reja, se transforman en grandes variaciones de corriente de electrones llegando a la placa que generan grandes variaciones de tensión en la placa ¿Qué tipo de arreglo de transformadores es el más versátil para aplicaciones hospitalarias o comerciales? Para evitar el inconveniente de cargas desequilibradas se conecta el arrollamiento secundario en zigzag. Esta conexión consiste en hacer que la corriente circula por cada conductor activo del secundario, afecte siempre igual a dos fases primarias, estas corrientes se compensan mutuamente con las del secundario. Designando arbitrariamente los terminales del primario y con respecto a estas designaciones el secundario ofrece cuatro posibilidades distintas de conexión, dos de ellas que proceden del neutro. Conclusiones •

Acevedo Espinoza José Nivardo Debido al creciente uso del transformador recae la importancia de conocer más a fondo esta máquina tan importante en la actualidad, y analizarla desde lo más básico de su funcionamiento y conexiones, para saber cual es el mas conveniente para nuestras necesidades, así mismo conocer la polaridad en los transformadores nos permite asegurarnos que no habrá fallas.

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Lopez Romero Edgar Rafael Es importante conocer las diferentes conexiones entre transformadores y como es la relación entre los voltajes y corrientes en cada uno, y así poder determinar el más conveniente para nuestra subestación.

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Mira Morales Melina Los transformadores trifásicos se utilizan para la generación y distribución de corriente eléctrica en grandes redes, por tal motivo es importante tener conocimientos acerca del funcionamiento de este dispositivo, así como de su conexión.

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Montemayor Pérez Alejandro Fabio Cuando se va a realizar una conexión, es importante conocer y encontrar la polaridad de los transformadores, ya qué se deben conectar en serie, de igual forma debemos recordar que si se quieren conectar en paralelo debemos asegurarnos que tengan polaridades iguales para que no exista una sobrecarga y estos lleguen a explotar.

Referencias TIPOS DE CONEXIONES DE TRANSFORMADORES 201602_MAQUINASELÉCTRICAS. (s. f.). Maquinas eléctricas. https://sites.google.com/site/201602maquinaselectricas/transformadores/tipos-deconexiones-de-transformadores Transformadores polaridad. (s. f.). frm. http://www1.frm.utn.edu.ar/electromecanica/materias%20pagina%20nuevas/maquina s%20electricas/apuntes/transformadores/38a51_Pol_y_Desfase_2.pdf A. (2020, 30 julio). Conexión de transformadores monofásicos y trifásicos. Electrónica Unicrom. https://unicrom.com/conexion-transformadores-monofasicos-trifasicos/...