Figura 1. Conexión delta delta de tres transformadores monofásicos [1]
Trabajo Preparatorio de la Práctica N.º 5
ESTUDIANTE: Marlon Jahir Hualpa Vivanco
Laboratorio de Conversión de Energía Electromecánica GR3 2.
Las corrientes de excitación son despreciables
Conexión �� ��:
Se debe de tomar en cuenta que cuando se utilizan tres transformadores, los devanados tienen distintas formas de conexión para transformar un voltaje trifásico. En donde, los primarios se pueden conectar en delta y los secundarios en Y, o viceversa. Como resultado, la relación del voltaje de entrada trifásico, al voltaje de salida trifásico depende no solo de la relación de vueltas, sino también de la manera en la que estos se encuentren conectados [1] Se puede entender el comportamiento básico de los bancos de transformadores trifásicos balanceados haciendo las siguientes suposiciones simplificadoras:
Conexión �� ��:
1.- Consultar cómo se forma un banco de transformación trifásico.
FECHA: martes, 5 de junio del 2022
I. DESARROLLO DE LAS PREGUNTAS
Las impedancias del transformador, producidas porla resistencia y la reactancia de dispersión delos devanados, resultan ser despreciables.
2. Consultar los grupos de conexión de transformadores trifásicos.
Escuela Politécnica Nacional
Conexión �� ��:
Conexión �� ��:
La potencia de entrada aparente total al banco de transformadores es igual a la potencia de salida aparente total. Un banco de transformadore trifásicos puede producir un desplazamiento de fase en el voltaje de entrada trifásico y el voltaje de salida trifásico. En donde, la cantidad de desplazamiento de fase dependerá de la relación de vueltas de los transformadores y de cómo se encuentran conectados los primarios con los secundarios. Tomando en cuenta tales aspectos, se presentan las siguientes configuraciones:
Facultad de Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Conexión �� ��:
TEMA: BANCO DE TRANSFORMADORES Y GRUPOS DE CONEXIÓN DE TRANSFORMADORES TRIFÁSICOS
LostrestransformadoresmonofásicosP,QyRdelafigura1,transformanel voltajedelalíneadetransmisióndeentrada A, B y C al nivel apropiado para la línea de transmisión de salida 1,2 y 3, La línea de entrada se conecta a la fuente, y la salida a la carga. En donde los transformadores están conectados en Δ Δ
Figura 3. Conexión delta Y de tres transformadores [1]
En donde, la terminal ��1 de cada transformador está conectada a la terminal ��2 del siguiente transformador. Así mismo, las terminales ��1 y ��2 de los transformadores sucesivos están conectadas entre si, tal y como se muestra a continuación:
Figura 2 Diagrama esquemático de una conexión delta delta [1]
Aquí el voltaje a través de cada devanado primario es igual voltaje de línea entrante. Sin embargo, el voltaje de línea saliente es tres veces el voltaje secundario a través de cada transformador. Por otra parte, las corrientes en los devanados y líneas de transmisión se muestran a continuación:
Aquí se debe acotar que los voltajes y corrientes de esta conexión son idénticos a los de la conexión anterior. Con el aspecto de que las conexiones primarias y secundarias se intercambian, es decir, las terminales ��2 se conectan entre si para formar un neutro común, y las terminales ��1, ��2 se conectan en Δ. Cabe recordar que se tiene un desplazamiento de fase de 30° entre los voltajes de las líneas entrante y saliente.
Conexión �� ��:
En este caso, los tres devanados primarios se conectan como se muestra en figura. Por otra parte, los devanados secundarios se conectan de modo que todas las terminales ��2 queden puenteadas en un solo punto en común, lo cual crea un neutro común ��, tal y como se muestra a continuación:
Conexión �� ��:
Figura 4 Diagrama esquemático de una conexión delta Y [1]
���� =����
En este caso, se tiene que las corrientes de fase y las corrientes de línea son iguales, es decir:
(I 1)
���� = ���� √3 (I 2)
Figura 5. Diagrama esquemático de una conexión Y delta [1]
Figura 6. Conexión en Y Y con el neutro del primario conectado al neutro de la fuente [1]
En este caso, debe de tomar precauciones especiales para evitar la distorsión severa de los voltajes de línea a neutro, lo cual puede ser solucionado, si se conecta el neutro del primario al neutro de la fuente. Aquí, los devanados terciarios se conectan en delta tal y como se muestra a continuación;
Nótese que no existe desplazamiento de fase entre los voltajes de línea de transmisión entrantes y salientes de un transformador conectado en Y Y.
������:
Figura 7. Esquema de conexión Yy0 [2]
Además, el voltaje de fase viene dado por:
3.- Realizar los esquemas de conexión: Yy0 para un banco de transformación trifásico y Dd0 para un transformador trifásico de un solo núcleo; para cada caso realice los cálculos de voltajes y corrientes que se presentarían en lado primario y secundario, asuma una relación de transformación 1:1.
Conexión �� ��:
���� =��2 (I
�������� =��
Por lo cual: �������� = �������� √3 (I 3) �������� = �������� √3 (I 4)
Figura 8. Esquema de conexión Dd0 [2]
���� = ��1 √3
���� = ���� √3
Por otra parte, la corriente de fase vendrá dada por: (I 10)
En donde, al disponer de una relación de 1, se tiene que: 8)
Para este caso, se tiene que el voltaje de fase y de línea son iguales: (I 9)
Particularizando: 5) 6)
���� =����
������:
�������� �������� =1 (I 7) ���� ���� (I
En donde, por otra parte, las corrientes en ambos devanados serán: (I 13) 14)
���� ���� =1 (I
���� =��1 (I
Por lo cual, teniendo en cuenta que se tiene una relación de 1:1, los voltajes serán: 1 (I 11) 2 (I 12)
Tomando en cuenta que: 15)
�������� =��
���� = ��2 √3 (I
Figura 10. Esquemático de la conexión Dy [3]
Figura 9. Esquemático de la conexión Yd [4] 16)
6) Anotar los valores de tensión en bornes de la bobina de referencia ���� y el de la tensión de ensayo entre bobinas, ����.
7) Si la tensión de ensayo, ���� es superior a ����, la polaridad es aditiva, y debe marcarse un punto en la bobina ensayada
4. Enumerar los pasos requeridos para determinar la polaridad relativa de un transformador trifásico de un solo cuerpo. Explique la metodología aplicada y grafique el conexionado de los equipos requeridos para esta prueba.
4) Conectar un voltímetro ���� entre el terminal marcado con un punto de la bobina de referencia y el otro terminal de la bobina de polaridad desconocido.
Conexión ����:
2) Unir mediante una conexión una terminal de la bobina de referencia con una terminal de cualquier otro arrollamiento enrollamiento de polaridad desconocida.
5) Aplicar tensión a la bobina de referencia.
9) Etiquetar el terminal marcado con un punto en la bobina de referencia con la denominación ��1 y el terminal marcado con un punto en la bobina ensaya con ��1
1) Seleccionar cualquier arrollamiento de alta tensión y usarlo como bobina de referencia.
������ = ��1 ��2 = ����1 √3 ����2 = ��1 √3��2 (I
3) Designar al otro terminal de la bobina de referencia con un punto de polaridad (+)
10) Repetir la etapa 2 a 9 anteriores para los arrollamientos el transformador
8) Si la tensión de ensayo, ���� es menor a ����, la polaridad es sustractiva, y debe marcarse un punto en la bobina ensayada.
���� = ��1 ��2 = ����1 ����2 √3 = √3����1 ����2 = √3��1 ��2 (I 17)
Conexión ����:
5. Realizar los esquemas de conexión Yd, Dy, Dd y Yy con los respectivos cálculos de voltajes y corrientes en los lados primarios y secundarios del transformador.
Para realizar esta prueba, se debe usar un voltímetro de ���� y una fuente de tensión de ���� desde el lado de tensión nominal bajo [3].
Figura 11. Esquemático de conexión Esquemático conexión
de la
II. BIBLIOGRAFÍA
Conexión ����:
la
Dd [3] ���� = ��1 ��2 = ����1 ����2 = ��1 ��2 (I 18) Conexión ����: Figura 12.
Yy [3] ������ = ��1 ��2 = √3����1 √3����2 = ��1 ��2 (I 19)
[3] Reyes, A. (23 de Febrero de 2013). Trabajo Magnetismo. Obtenido de Trabajo Magnetismo: http://trabajomagnetismo.blogspot.com/2013/02/transformador trifasico.html
[1] T. Wildi.” Transformadores trifásicos” in Máquinas Eléctricas y Sistemas de Potencia, México, 2007, 6th edition, Pearson Prentice Hall, [Online], Aviable: Maquinas Electricas y Sistemas de Potencia (umich.mx)
[2] K. JARAMILLO, «Transformadores trifasicos,» Transformadores trifasicos, [En línea]. Available: https://www.monografias.com/trabajos90/sobre transformadores trifasicos/sobretransformadores trifasicos.shtml.
[4] F G. (28 de Junio de 2019). Análisis comparativo de los grupos de conexión más importantes Obtenido de Transformadores de Potencia: http://umh2223.edu.umh.es/wp content/uploads/sites/188/2013/02/Grupos de Conexión.pdf