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Electricidad industrial

Enviado por resnick_halliday



 

1. 2.       Conexión Delta – Delta 3.       Conexión Delta – Abierta 4.       El transformador 5.       Ventaja de la Potencia Aparente 6.       Transformadores de Medida (De Instrumentos) 7.       Análisis con carga balanceada 8.       Circuitos trifásicos con Carga Desbalanceada   Conexión Estrella-Delta

Se utiliza en los sistemas de transmisión de alto voltaje, el lado de voltaje se conecta en estrella y el lado de bajo voltaje en delta.

 

 

-          Carga resistiva balanceada para la configuración en Estrella es

 

-          Carga resistiva balanceada para la configuración en Estrella es

 

Diagrama fasorial Estrella                Diagram fasorial Delta

 

Se produce un desfazamiento de 30º entre los voltajes de línea primario – secundario.

 

Conexión Delta – Estrella

 

Se utiliza en sistema de distribución, el primario de 13 800 voltios se conecta en delta y el secundario en estrella con el punto neutro conectado a tierra (208/120 V)

 

 

Carga resistiva balanceada para delta

 

 

Carga resistivia para estrella

 

Diagrama fasorial

 

Primario en Delta                                                   Secundario en Estrella

 

 

Se produce un desfazamiento de 30º entre los voltajes de línea Primario – Secundario

 

Conexión Delta – Delta

Se usa generalmente en sistemas con voltajes moderados, debido a que los embobinados operan con voltaje línea – línea.

 

 

Carga resistiva balanceada es

 

Diagrama fasorial

 

            Primario                                                                      Secundario

 

 

 

 

No hay desfazamiento entre las corrientes de línea

 

Conexión Delta – Abierta

Con esta conexión se transforma portencia trifásica utilizando únicamente dos transformadores: se emplea al dañarse un transformador de un grupo delta – delta o cuando se desea satisfacer la demanda agregando un tercer transformador

 

 

Diagrama fasorial

 

Primario                                                           Secundario

 

 

In = la corriente nominal de cada transformador en un sistema con transformadores conectados en delta abierta

 

 

La potencia máxima de dos tranformadores

 

 

(86% de la potencia nominal)

 

El transformador

En ocasiones es aconsejable cambiar los niveles de voltaje en una pequeña magnitud de 110 V a 120 V de 13,3 kV a 13,8 kV para compensar caidas de voltaje se utiliza el transformador.

Denominación (a) arrollamiento común, (b) arrollamiento a serie

 

 

Autotransformador elevador                               Autotransformador reductor

 

 

 

 

Relación entre VH  y VL

 

 

Relación entre IH  y IL.

 

Ventaja de la Potencia Aparente

Potencia aparente de entrada:

 

Potencia aparente de salida:

 

 

La potencia aparente de los devanados del tranformador son:

 

 

El incremento en la potencia aparente nominal de un autotransformador la de un transformador convencional, si Ns es muy pequeño, mayor es el incremento de potencia.

 

Transformadores de Medida (De Instrumentos)

Son transformadores utilizados en los sistemas de potencia para mediciones

El transformador de potencial

Es un transformador devanado especialmente con un primario de alto voltaje y un secundario de baja tensión. Su potencia nominal es muy pequeña, y su único propósito es entregar una muestra del voltaje del sistema a los instrumentos de medición. Como su finalidad principal es el muestreo de la tensión debe ser muy preciso para que no distorsione los valores verdaderos.

 

Diagrama de conexiones

 

El transformador de corriente

Este transformador toma la muestra de corriente de una línea y la reducen a un nivel de magnitud seguro y medible.

Diagrama de conexiones

 

 

Prueba experimental del transformador (polaridad)

Permite determinar las polaridades relativas de los terminales de un transformador. Procedimiento

  1. Se asumen arbitrariamente las polaridades del devanado de alta tensión H1, H2
  2. Se conecta la terminal de alta tensión con el adyacente de baja tensión y se aplica un voltaje bajo (120 V, 240 V y 480 V) al devanado de alta tensión.
  3.  

 

Los terminales adyacentes                                          Los terminales adyacentes

son de igual polaridad                                                     son de diferente polaridad

 

 

Análisis con carga balanceada

Sistema trifásico con carga conectada en estrella

Condición de una carga balanceada

 

 

Los voltajes de fase

 

Las corrientes de línea

 

 

La corriente del neutro

 

 

En una carga trifásica balanceada la corriente total del neutro es cero.

Los voltaje de línea; son mayores en raíz de tres que los voltajes de fase y están adelantados 30º

 

 

Diagrama fasorial

 

Conexión en estrella - La potencia con carga balanceada

 

 

Es la diferencia de fase entre I a la potencia total disipada por fase

 

La potencia total disipada

 

Para la carga en estrella

 

 

La potencia total:

 

Sistema trifásico con carga balanceada conectada en Delta

 

 

Condición de carga balanceada:

 

Los voltajes de línea

 

Las corriente de fase

 

 

Cálculo de las corrientes de línea

 

 

Diagrama fasorial

 

 

 

Conexión en Delta – Potencia con carga balanceada

 

 

Es la diferencia de fase If y Vf  con Vf  = VL

 

La potencia por fase

 

La potencia total

 con 

 

 

 

Circuitos trifásicos con Carga Desbalanceada

Condición: Generador Balanceado

Carga desbalanceada conectada en Delta

 

 

Condición:

 

Los voltajes de línea

 

Las corrientes de fase

 

y

 

 

Carga desbalanceada conectada en estrella con el neutro de la carga conectado al neutro del generador

 

 

La conexión del neutro de la carga con el neutro del generador, mantiene equilibrados los voltajes.

 

Línea neutro de la carga.

Las Impedancias

 

 

Los voltajes de fase

 

Las corrientes de línea

;

y

 

Carga desbalanceada conectada en estrella con el neutro de la carga aislado del neutro del generador

 

Conversión a Delta

 

 

 

Los voltajes de línea

 

Se calculan las corrientes de Fase

 

Cálculo del desplazamiento del neutro

 

 

Se pueden plantear las siguientes ecuaciones fasoriales

 

Se dividen las ecuaciones entre las impedancias de cada fase

 

Se suman las tres ecuaciones

 

 

El desplazamiento del neutro (ver nuevo análisis al final)

 

 

Potencia de una carga desbalanceada conectada en delta

 

 

Diferencias de fase

 

La Potencia por fase

 

Potencia compleja total

 

Potencia activa:

 

Potencia Reactiva:

 

Potencia de una carga desbalanceada conectada en Estrella con NEUTRO ACTIVO

 

      

 

Diferencias de fase

 

con

 

La potencia por fase

 

Potencia activa

 

Potencia Reactiva

 

Potencia de una carga desbalanceada conectada en Estrella con NEUTRO DESACTIVO

 

 

 

Potencia de fase

 

Potencia activa

 

Potencia reactiva

 

 

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    Autor Ing. Iván Escalona

Consultor Logística

Ingeniero Industrial

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- Estudios Universitarios: Unidad Profesional Interdisciplinaria de Ingeniería y Ciencias Sociales y Administrativas (U.P.I.I.C.S.A.) del Instituto Politécnico Nacional (I.P.N.)

- Centro Escolar Patoyac, (Incorporado a la UNAM)

Origen: México


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