LABORATORIO DE MAQUINAS ELECTRICASFACULTAD DE INGENIERIA ELECTRICAPRACTICAS DE CONVERSION DE ENERGIA

Prctica N 5banco trifsico de transformacin1. OBJETIVO: Ensayar a partir de un banco de tres transformadores monofsicos, las conexiones trifsicas estrella, triangulo y delta abierta. Comparar mediante la prueba de carga la potencia suministrada en conexin DELTA ABIERTA o V-V en relacin con la DELTA NORMAL.2. equipo: 3 Transformadores monofsico 1 Voltmetro de C.A 1 Multmetro 1 Cargas resistivas

3. PROCEDIMIENTO

3.1 Tomar datos de placa de los tres transformadores monofsicos.

3.2 Realizar la identificacin de terminales y de polaridad de las bobinas de cada uno de los transformadores existentes en el laboratorio.

3.3 Realizar conexiones Y-Y con neutro y sin neutro. Realizar mediciones de voltajes de fase y de lnea en el primario y secundario en ambos casos.

3.4 Realizar la conexin D-D; tomar las lecturas de voltajes primarios y secundarios.

3.5 Con el banco en conexin D-D proceda a cargar en pasos sucesivos hasta los valores nominales. Registre las lecturas de los instrumentos.

3.6 Desconecte cualquier de los transformadores de tal manera que el banco quede en conexin V-V, proceda en idntica forma que el numeral anterior.

4. INFORME4.1 Obtener la relacin de potencia nominales entre el banco conectado en V-V y el banco conectado en D-D. Haga la comparacin terica con la experimental (usando los datos de la prctica).

CONEXIN D-D DATOS EXPERIMENTALES

vuv (V)vuw (V)vvw (V)Ilinea (A)Ifase (A)

CARGA 0216.8216.5214.10.20.3

CARGA 1214.7214.7213.21.30.6

CARGA 2213212.3212.82.81.3

CARGA 3210.7210.1211.94.22

CARGA 4208.4208.2210.95.52.6

CARGA 5203.6203.52027.54

CARGA 6199.5200.2199.19.25.1

CONEXIN V-VDATOS EXPERIMENTALES

vuv (V)vuw (V)vvw (V)Ilinea (A)Ifase (A)

CARGA 0214.2212.9210.30.20.2

CARGA 1210.7208.92041.31.3

CARGA 2207.2205.3198.12.82.6

CARGA 3203.9201.3191.54.13.9

CARGA 4200.2197.6185.25.45

RELACION DE POTENCIA TERICA

RELACION DE POTENCIA EXPERIMENTAL

Como podemos observar la relacin es casi idntica por lo que se puede decir que hubo una buena transformacin de la energa suministrada pero con la misma podemos evidentemente sacar la conclusin de que si se puede trabajar con la falta de un transformador del banco de transformacin pero hasta una menor potencia y por lo tanto a una menor carga, lo cual indica que ya en la vida laboral se puede seguir trabajando aun daado uno de los transformadores con esta conexin, con lo que no se parara la produccin o trabajo que se este realizando.

4.2 Si tres transformadores en D-D estn alimentado una carga nominal y se elimina un transformador; cual sera la sobrecarga en cada uno de los transformadores.- deduzca el resultado.

POTENCIA EN CADA BOBINA DELTASDelta = 3*Vf*IL = 3*(3*110)*(3*5)SDelta = 2857.88 VASDelta (en cada bobina) = SDELTA/3 = 2857.88/3 = 952.627 VA

POTENCIA EN CADA BOBINA DELTA

SV = 3*Vf*IL = 3*(3*110)*5SV = 1905.26 VA SV (en cada bobina) = SV/3 = 1905.26/2 = 952.63VA

=> Sobrecarga = SV (en cada bobina) - S Delta (en cada bobina) = 952.63 VA -- 952.627 VASobrecarga = 3 Mva

4.3 Indicar los usos que tiene cada una de las conexiones realizadas durante la prctica ventajas y desventajas del uso de transformadores trifsicos de un solo cuerpo y un banco de transformadores monofsicos.

CONEXIONESCAMPO DE APLICACIN DE LOS TRANSFORMADORES Yy.Los transformadores Yyn (sin neutro en el lado de alimentacin) se comportan mal en vaco y en caso de cargas desequilibradas fase-neutro, ya que aparecen flujos homopolares que crean sobretensiones en las tensiones fase-neutro. Este comportamiento es muy malo en el caso de bancos de transformacin y menos malo en el caso de transformadores de ncleo trifsico. No obstante, hoy en da los dos inconvenientes sealados no tienen gran importancia en las redes de alta tensin actuales, ya que la corriente de vaco de los transformadores actuales es muy reducida (del orden del 0,5%) y en las redes de alta tensin y muy alta tensin no existen desequilibrios de carga apreciables salvo por lo que se refiere a las faltas fase-neutro. Si el transformador Yy tiene neutro en el lado de alimentacin el comportamiento del transformador no es insatisfactorio ni en vaco ni ante carga desequilibrada. A pesar de ello, por las razones que se comentarn en el siguiente apartado, los transformadores Yy se utilizan poco en la red elctrica (en concreto, no se utilizan nunca si se trata de un banco de transformacin). Se puede utilizar en el caso de transformadores de potencias pequeas (especialmente si la tensin de alimentacin es elevada y se precisa neutro en BT) cuando el desequilibrio de carga no supere el 10% de la potencia nominal. CAMPO DE APLICACIN DE LOS TRANSFORMADORES Yyd. Los transformadores Yyd presentan las siguientes ventajas: Permite la puesta a tierra del neutro de AT y BT. Comportamiento satisfactorio en vaco Comportamiento satisfactorio ante cargas desequilibradas fase-neutro. El gran inconveniente de estos transformadores es que son ms voluminosos al disponer de un terciario, por lo tanto se utiliza ms cobre para los bobinados de este y se necesitara un ncleo ms grande para alojar los arrollamientos, ms aceite en la cuba, por lo que en resumen, son ms caros que los Yy. Adems, el arrollamiento terciario es frgil ante esfuerzos de cortocircuito, ya que frecuentemente se disea para una potencia 1/3 de la potencia del transformador. El transformador Yyd se utiliza como sustituto de los transformadores Yy, no tanto por los problemas mencionados del comportamiento en vaco y ante cargas desequilibradas de los transformadores Yy, sino por presentar una impedancia homopolar muy reducida. Cuando en una red se produce una falta monofsica fase-tierra, las fases sanas sufren unas sobretensiones. La cuanta de estas sobretensiones viene determinada por el cociente entre la impedancia de secuencia homopolar y la impedancia de secuencia directa. Se dice que el sistema est efectivamente puesto a tierra cuando el cociente Z0/Z1 es menor a 3. En sistemas efectivamente puestos a tierra las sobretensiones que se tienen en caso de una falta monofsica fase-tierra son muy reducidas, lo que permite reducir el aislamiento de todos los elementos de la red. Adems, una reducida impedancia homopolar contribuye a que las protecciones sean ms sensibles a la hora de distinguir una falta en su zona de proteccin. Los transformadores Yyd son los transformadores por excelencia para la red de transporte (400 kV y 230 kV), as como para enlazar stas con las redes de reparto (132 kV, 66 kV). Hoy en da es poco frecuente que el terciario de estos transformadores se utilice para alimentar algn tipo de consumos (como por ejemplo consumos de servicios auxiliares de una subestacin) o para alimentar reactancias de compensacin de potencia reactiva de las lneas. CAMPO DE APLICACIN DE LOS TRANSFORMADORES dY.Los transformadores dY son los transformadores de generacin por excelencia. Los generadores elctricos habitualmente generan a tensiones no muy elevadas 27, con lo que las corrientes son muy elevadas. En estas circunstancias, como es sabido, es ideal que el arrollamiento unido al generador sea un arrollamiento en tringulo. Por lo dems, el devanado del generador se suele conectar en estrella, con lo que la puesta a tierra se realiza en el neutro del generador.El secundario de un transformador de generacin est unido a la red de muy alta tensin (400 kV o 220 kV), por lo que lo ideal es que este arrollamiento est en estrella con el neutro puesto a tierra. CAMPO DE APLICACIN DE LOS TRANSFORMADORES Yd.Se utilizan para alimentar una red con el neutro aislado a partir de una red con el neutro puesto a tierra, como es el caso de la transformacin entre una red de alta tensin y una de media tensin (por ejemplo 132/15 kV). CAMPO DE APLICACIN DE LOS TRANSFORMADORES Dy Los transformadores Dy son los transformador de distribucin por excelencia ya que permite extraer el neutro en el secundario (configuracin en estrella) para entregar a los usuarios monofsicos (abonados domsticos o redes de alumbrado de abonados industriales) fase y neutro. Soporta correctamente todo tipo de cargas desequilibradas, y es ms barato que el Yz. Sin embargo, el bobinado conectado en triangulo no es adecuado cuando la potencia es pequea y la tensin elevadas ya que las corrientes resultantes serian pequeas:

Lo cual, como se indic anteriormente, no es muy adecuado. Por eso el transformador Dy no suele utilizarse cuando se tienen bajas potencias y elevadas tensiones ya que no es recomendable la configuracin en tringulo para estos casos. VENTAJAS Y DESVENTAJAS DEL USO DE TRANSFORMADORES TRIFSICOS DE UN SOLO CUERPO Y UN BANCO DE TRANSFORMADORES MONOFSICOS. Un cuerpo trifsico es el que tiene las tres fases dentro de una nica cuba. Un banco trifsico est compuesto por tres transformadores monofsicos individuales (cada uno tiene una sola fase R, S o T). El cuerpo trifsico se usa cuando se habla de altas tensiones (> 300 kV) y grandes potencias (> 245 kVA). Un cuerpo transformador trifsico resulta de dimensiones tan grandes que hacen imposible su transporte terrestre. El banco de transformadores monofsicos tambin sirve para poder cambiar el nmero de fases del sistema, es decir, un sistema trifsico lo podemos convertir en un sistema bifsico, de 6 fases, de doce fases, etc. Banco de transformadores monofsicos, esta configuracin presenta la desventaja de ser ms caro que utilizar un solo transformador trifsico. El banco trifsico tiene como ventaja que cualquier unidad del banco puede ser reemplazada individualmente si es que presenta algndao. Las ventajas de usar un transformador trifsico en lugar de un banco de transformadores monofsicos se han reportado y son:1. Reduccin de costos2. Menor masa3. Menor necesidad de espacio

Costomonetario Vs Capacidad en KVA

CONCLUSIONES: Como se pudo observar la relacin entre la potencia de delta abierto y la potencia en delta podemos sacar la conclusin de que si se puede trabajar con la falta de un transformador del banco de transformacin pero con una menor potencia y por lo tanto con una menor carga, lo cual indica que ya en la vida laboral se puede seguir trabajando aun daado uno de los transformadores con esta conexin, con lo que no se parara la produccin o trabajo que se este realizando. En bajas capacidades los transformadores trifsicos son ms pesados. Elcostode los transformadores trifsicos siempre es ms bajo que el banco de Transformadores monofsicos. Se puede concluir diciendo que todas las conexiones que se realizan en los transformadores son importantes, cada uno tiene distintas ventajas, desventajas y aplicaciones, las cuales deben ser puestas en una balanza para que al rato de elegir, se opte por la mejor opcin. Concluimos que se debe tener en cuenta que muchos de los transformadores junto con sus conexiones estn construidos para aplicaciones especficas en alta y baja tensin por lo que no tendremos que pensar mucho al momento de elegir. Un banco trifsico est compuesto por tres transformadores monofsicos individuales (cada uno tiene una sola fase R, S o T).

El cuerpo trifsico se usa cuando se habla de altas tensiones (> 300 kV) y grandes potencias (> 245 kVA). El banco de transformadores monofsicos sirve para poder cambiar el nmero de fases del sistema, es decir, un sistema trifsico lo podemos convertir en un sistema bifsico, de 6 fases, de doce fases, etc.

Banco de transformadores monofsicos, esta configuracin presenta la desventaja de ser ms caro que utilizar un solo transformador trifsico. Las ventajas de usar un transformador trifsico en lugar de un banco de transformadores monofsicos se han reportado y son: Reduccin de costos, Menor masa, Menor necesidad de espacio. Se evidencio claramente que la sobrecarga que tiene cada transformador en un banco trifsico conectado en Delta al perder uno de sus transformadores es mnima.BIBLIOGRAFA: http://www.nichese.com/trans-banco.html

http://www3.fi.mdp.edu.ar/maquinaselectricas/Teorias%20PDF/MEI/PDF%20Presentaciones%20en%20Impress%20%28.odp%29/T04%20Conexiones%20trif%E1sicas%20con%20transformadores%20monof%E1sicos.pdf

http://www.tuveras.com/eltrafotrifasico/eltrafotrifasico.htm

http://ocw.uc3m.es/ingenieria-electrica/circuitos-magneticosy transformadores/temas/tema-4-transformadores-trifasicos

http://www.cpraviles.com/fpblog/ELE/ELECTROTECNIA_TRANSFORMADORES.pdf

http://books.google.com.ec/books?id=8x45l9XSLhgC&pg=PA594&lpg=PA594&dq=ventajas+del+banco+trifasico&source=bl&ots=oDCG2e3u5a&sig=25bN_w_JqIZMRS5-0MstngmqD0w&hl=es&sa=X&ei=mHlrUZarBoeo8QTpnICoAg&ved=0CEUQ6AEwBA#v=onepage&q=ventajas%20del%20banco%20trifasico&f=false

http://html.rincondelvago.com/transformadores-trifasicos.html

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