MEDIDAS ELÉCTRICASCODIGO: E46326

LABORATORIO N° 6

“TRANSFORMADORES DE MEDIDA DE TENSIÓN Y CORRIENTE”

IntegrantesApellidos y Nombres Nota

Díaz Coronado, AdriánNeyra Nina, BryanRosado Baldárrago, Braulio

Profesor: Ph.D. María Teresa MendozaPrograma Profesional Electrotecnia Industrial

Semestre: III

Fecha de entrega 03 05 2015

PROGRAMA DE FORMACION REGULAR

ANÁLISIS DE TRABAJO SEGURO (ATS)

TAREA:REGULACIÓN DE VOLTAJE EN EL TRANSFORMADOR DIA MES AÑO

16 02 2015

ALUMNOS(Apellidos y Nombres)

1. Díaz Coronado, Adrian

Firm

a 3.

Firm

a

2. Neyra Nina, Bryan

Firm

a 4.

Firm

a

3. Rosado Baldárrago, Braulio César

Firm

a

5.

Firm

a

DOCENTE: Ph.D. María Teresa Mendoza

Firm

a

LABORATORIO X AMBIENTE: E-4 EQUIPO DE

TRABAJO 2TALLER SESIÓN N° 2.1

PASOS DE LA TAREA

OTROSRIESGOS(ESPECIFICAR PARACADA PASO)

MEDIDAS DE CONTROL

1. Recepción de materiales X X X Tener cuidado al desplazarse por el laboratorio.2. Verificación del estado de los

materialesX Estar alerta y atentos a lo que se está haciendo evitar distraerse.

3. Armado del circuito X X Verificar que el módulo Erfi este en sin tención antes de conectarlo.

4. Energizado del circuito X Verificar que el módulo Erfi este en sin tención. 5. Toma de datos X X Estar atentos ante cualquier imprevisto y evitar distraerse6 Desarmado del circuito X X Revisar que la fuente de tención este a cero antes de

desconectar todo7. Entrega de materiales X X X Desplazarse con cuidado por el laboratorio.8. Orden y limpieza X X Revisar que todas las fuentes de alimentación estén

desconectadas.9.10.

PROGRAMA DE FORMACION REGULAR

MEDIDAS ELECTRICAS Nro. DD-106Página 1Semestre : 3PFR : C-4

INDICE DE CONTENIDO

INDICE DE CONTENIDO................................................................................................................... 1

INTRODUCCION........................................................................................................................... 1

MEDIDAS ELECTRICAS Nro. DD-106Página 2Semestre : 3PFR : C-4

1. INTRODUCCIÓN:Transformadores de medición son transformadores que convierten corrientes y tensiones de manera proporcional y en fase en corrientes y tensiones medibles y normadas. Ellos pueden alimentar instrumentes de medición, contadores y/o relés de protección. En adición las instalaciones de medición o protección conectadas están aislados de las piezas de la planta bajo tensión.

2. OBJETIVOS: Conectar transformadores de medida de tensión y corriente en sistemas trifásicos.

Determinar el error de relación en transformadores de medida.

3. EQUIPO Y MATERIAL A UTILIZAR: 03 transformadores de tensión 380/110 V.

03 transformadores de medida de corriente de 50/5 A.

04 multímetros digitales.

01 pinza amperimétrica.

01 carga resistiva LN modelo SE2666-9P.

01 fuente de tensión trifásica variable.

Conductores de conexión.

4. FUNDAMENTO TEÓRICO:TRANFORMADOR DE CORRIENTE:

Los transformadores de corriente pueden considerarse como transformadores que trabajan en régimen de cortocircuito.

Toda la corriente en servicio continuo fluye a través del lado primario. Los equipos conectados en el lado secundario están conectados en serie. Los transformadores de corriente pueden disponer de varios arrollamientos secundarios de características idénticas o diferentes, con núcleos separados magnéticamente. Por ejemplo, pueden estar equipados con dos núcleos de medida de diferente clase de precisión, o bien con núcleos de medida y protección con límites de error de precisión diferentes.

Debido al riesgo de sobretensiones, los transformadores de corriente no pueden ser operados con bornes secundarios abiertos, sino únicamente en cortocircuito o con la carga del equipo de medida.

MEDIDAS ELECTRICAS Nro. DD-106Página 3Semestre : 3PFR : C-4

FIGURA N° 01: Transformador de Corriente

TRANSFORMADORES DE TENSIÓN:

Los transformadores de tensión contienen un solo núcleo magnético, y normalmente están diseñados con un arrollamiento secundario tan sólo. En caso necesario, los transformadores de tensión puestos a tierra (monofásicos) disponen de un arrollamiento de tensión residual adicional aparte del arrollamiento secundario (arrollamiento de medida).

A diferencia de los transformadores de corriente, los transformadores de tensión nunca deben ponerse en cortocircuito en el lado secundario. El borne del arrollamiento primario en el lado de tierra está puesto a tierra efectivamente en la caja de bornes, y no debe ser retirado durante el servicio.

FIGURA N° 02: Transformador de Tensión

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5. PROCEDIMIENTO:

ADVERTENCIA :En este laboratorio se manejan altos voltajes, ¡No haga ninguna

conexión cuando la fuente esté conectada!

A. TRANSFORMADOR DE TENSIÓN:

1. Conexión Delta:

1. Armar el circuito de la figura N° 3

FIGURA N° 03: Circuito Delta

2. Calcular la relación de transformación del banco formado en el circuito de la figura 3:

Ku. nom. = 3.45

3.- Alimentar el circuito con tres diferentes valores de voltaje de línea, Tomar nota de los valores indicados por los voltímetros según la tabla N° 1:

TABLA N° 1VOLTAJE EN EL PRIMARIO Up VOLTAJE EN EL SECUNDARIOU

(L1-L2)U

(L2-L3)U

(L3-L1) U1 U2 U3

50 52.5 53.5 16.3 17 17.3110 112.9 113.5 35.5 36.4 36.5220 223.6 224.2 71.6 72.5 72.7

4.- Reducir el voltaje a cero y desconectar la fuente:

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5.- Para cada observación y empleando la relación de transformación nominal de tensión Ku.nom, calcular el error de relación:

Observación 1:

o Transformador 1 = 12.47o Transformador 2 = 11.71o Transformador 3 = 11.46

Observación 2:

o Transformador 1 = 11.34o Transformador 2 = 11.23o Transformador 3 = 10.94

Observación 3:

o Transformador 1 = 12.28o Transformador 2 = 11.86 o Transformador 3 = 11.87

2. Conexión Estrella:

1.- Armar el circuito de la figura N° 4:

FIGURA N° 04: Circuito Estrella

2.- Calcular la relación de transformación del banco formado en el circuito de la figura 4:

Ku.nom. = 3.45

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3.- Alimentar el circuito con los mismos valores de voltaje de línea de la experiencia anterior (tabla N°1).Tomando nota de los valores indicados por los voltímetros según la tabla N°2:

TABLA N° 2VOLTAJE PRIMARIO Up VOLTAJE SECUNDARIO

U(L1-L2)

U(L2-L3)

U(L3-L1) U1 U2 U3

50 52.2 53 9.5 9.2 10.2110 113.1 113.8 20.6 20.5 21.6220 222.8 223.5 41.2 41.1 41.9

4.- Reducir el voltaje a cero y desconectar la fuente:

5.- Para cada observación y empleando la relación de transformación nominal del banco de transformadores de corriente Ki.nom., calcular el error de relación:

Observación 1

o Transformador 1 = 13.5o Transformador 2 = 5.3o Transformador 3 = 15

Observación 2:

o Transformador 1= 11.9o Transformador 2 = 8.3o Transformador 3 = 13.4

Observación 3:

o Transformador 1 = 11.9o Transformador 2 = 10.2o Transformador 3 = 12

B. TRANSFORMADOR DE CORRIENTE:

1. Sistema Trifásico sin Neutro:

1. Armar el circuito de la figura N°5 considerando lo siguiente:

Con el cable de alimentación hacia las resistencias se dará 5 vueltas a cada

transformador de corriente.

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Se calculará el valor nuevo de la relación de transformación Ki de cada

transformador de corriente dicho valor se utilizará para los respectivos cálculos.

Ki = 1

FIGURA N° 05: Circuito Trifásico sin Neutro

2.- Calcular la relación de transformación del banco formado en el circuito de la figura 5:

Ki.nom. = 1

3.- Alimentar el circuito con tres diferentes valores de voltaje de línea. Tomando nota de los valores indicados por los amperímetros según la tabla N°3:

Nota: Utilizar como amperímetro Ip la pinza amperimétrica

TABLA N° 2

UpCORRIENTE PRIMARIA Ip CORRIENTE SECUNDARIA

I(L1) I(L2) I(L3) I1 I2 I350 293 mA 286 mA 303 mA 269 mA 290 mA 302 mA

110 630 mA 625 mA 640 mA 578 mA 640 mA 640 mA220 1.27 A 1.25 A 1.26 A 1.17 A 1.28 A 1.27 A

4.- Reducir el voltaje a cero y desconectar la fuente.

5.- Para cada observación y empleando la relación de transformación nominal del banco de transformadores de corriente Ki.nom., calcular el error de relación:

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Observación 1:

o Transformador 1 = 8.19o Transformador 2 = 1.39o Transformador 3 = 0.33

Observación 2:

o Transformador 1 = 8.25o Transformador 2 = 2.4o Transformador 3 = 0

Observación 3:

o Transformador 1 = 4.6o Transformador 2 = 2.4o Transformador 3 = 0.7

2. Sistema Trifásico con Neutro:

1.- Armar el circuito de la figura N°4 considerando lo siguiente:

Con el cable de alimentación hacia las resistencias se dará 5 vueltas a cada transformador de corriente.

Se calculará el valor nuevo de la relación de transformación Ki de cada transformador de corriente dicho valor se utilizará para los respectivos cálculos.

Ki = 1

FIGURA N° 06: Sistema Trifásico con Neutro

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2.- Calcular la relación de transformación del banco formado en el circuito de la figura 6:

Ki.nom. = 1

3.- Alimentar el circuito con los mismos valores de voltaje de línea de la experiencia anterior (tabla N°5).Tomando nota de los valores indicados por los amperímetros según la tabla N°4:

Nota: Utilizar como amperímetro Ip la pinza amperimétrica

TABLA N° 4

UpCORRIENTE PRIMARIA Ip CORRIENTE SECUNDARIA

I(L1) I(L2) I(L3) I1 I2 I350 290 mA 280 mA 306 mA 268 mA 287 mA 304 mA

110 628 mA 618 mA 642 mA 580 mA 636 mA 649 mA220 1.26 A 1.24 A 1.26 A 1.17 A 1.28 A 1.28 A

4.- Reducir el voltaje a cero y desconectar la fuente.

5.- Para cada observación y empleando la relación de transformación nominal del banco de transformadores de corriente Ki.nom., calcular el error de relación:

Observación 1:

o Transformador 1 = 7.5 o Transformador 2 = 2.5o Transformador 3 = 0.65

Observación 2:

o Transformador 1 = 7.6o Transformador 2 = 2.9o Transformador 3 = 1.1

Observación 3:

o Transformador 1 = 7.1o Transformador 2 = 3.2o Transformador 3 = 1.5

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6. CUESTIONARIO:1. Enumere las aplicaciones industriales de los transformadores de

tensión y corriente:

Debido a su versatilidad en las aplicaciones, el motor de corriente continua es dueño una gran área del mercado de motores eléctricos, destacándose:

Máquinas operatrices en general Bombas a pistón Torques de fricción Herramientas de avance Tornos Bobinadoras Fresadoras Máquinas de molienda Máquinas textiles g Grúas y guinches Pórticos Vehículos de tracción. Prensas. Máquinas de papel. Tijeras rotativas. Industria química y petroquímica. Industrias siderúrgicas. Hornos, extractores, separadores y cintas transportadoras para la industria de

cemento y otras.

7. OBSERVACIONES Y CONCLUSIONES: Se observó y reconoció los tipos de transformadores tanto de tensión como de

corriente.

Se observó que los bobinados en los transformadores de corriente no poseen el

mismo número de espiras.

Se observa que si no se conecta la tierra los transformadores puedes sufrir daños

y/o quemarse.

Se observó que tenemos que verificar el tipo de medición cuando se cambia la

configuración de triangulo a estrella.

Se observó que la presencia de neutro modifica los valores de medición.

MEDIDAS ELECTRICAS Nro. DD-106Página 11Semestre : 3PFR : C-4

Diaz Coronado, Adrian se debe conectar la puesta a tierra en el secundario ya que esta posee una

impedancia mayor

aumentar el número de espiras reduce la impedancia

el error porcentual máximo que se debe obtener es 15%

el error porcentual de los TT es mayor que el de los TI

la relación de transformación tanto de los TT como de los TI es constante

Neyra Nina, Bryan Los aparatos de medida utilizados en las mediciones de corriente alterna, no están

construidos para soportar altas tensiones ni elevadas intensidades de corriente.

Los transformadores son muy utilizados ya que caso contrario podemos quemar

los equipos de medición

Podemos concluir que por peligro de sobretensión en los bornes secundarios, el

arrollamiento secundario nunca debe dejarse abierto.

Los transformadores de corriente se muestran para tomar muestras de corriente

de la línea y reducirla a un nivel seguro y medible.

Rosado Baldárrago, Braulio Verificamos y constatamos que por más que variemos la tensión en los

transformadores este tendrá un mismo error de relación ya que solo estamos

variando la cantidad de tensión más no la relación de transformación de este.

Al conectar los transformadores y realizar las mediciones para obtener el error de

relación nos dimos cuenta de algo interesante, en el circuito estrella se trabajó con

un neutro ocasionando variaciones en lo medido, y para poder trabajar

correctamente y hallar el error de relación tuvimos que transformar la tensión de

fase a tensión de línea.

Este tipo de transformadores los empleamos en sistemas de reducción para medir

parámetros en un proyecto, ya que no podríamos medir las grandes magnitudes

obtenidas directamente.

Es muy importante conocer la realicen de transformación de un transformador ya

que de allí depende el grado y el tipo de uso que se le empleara.

El error de relación en los transformadores de corriente varia demasiado ya que la

corriente es un parámetro muy inestable y con simples cambios en la tensión este

incrementa y desciende considerablemente.