EXPERII{ENTO DELABORATORIO NE 48

CONEXIONES DE

:

TRIFA-qICOS

48-1

I

I

1.2.

OBJETIVOS

conectar transformaclores en clelta y estrella.

Estudiar las relaciones de corriente v voltaie'

TiXPOSICIOF{

Iil transformador trifásico puede ser un solo tmns-

fr:rrlador o i:ien, tres trar-rsfoririadores monofásicos in-

J.p."a;"ntes conectados en delta o en estrella. En al-

pllrlas ocaslones só10 se Llsan dos transformadores..,------El

voltaje trifásico de las líneas de potencra, ge-

neraimente, es de 208 volts, y los valores norn-rales de

;;i;i" áonofásico (l20vf 5á pueden obtener' en ia

frrrma que se indica en la Fígura +8-1'

Lós devanados d', b y c, rePresentan ios -tres se-

cr,rndarios del transformador coneCtados en esbrelja. Las

ií;il'i;,fáii.*s se identifican con las letras A, B_ y C,

v las conexiones monofásicas van de A, B ó C aI neu-

'tro-:¡tínrro¡. Los transformadorcs trifásicos deben co-

nectarse correctamente a las lineas, Parl que funcionen

de rnodo adecuado. Los cuatro tipós de con^exión más

usados son los siguientes: (téase la Figura 48'2)'

a)

b)

c)

d)

Figura 48'1

Devanados pritnaios en delta, devanados se'

cundarios en r1'.1¡a, o bien, delta'delta (A - A)

Devanad"os lsrimorios en estrella, dev9nados

secundaños' en estrella, o bíen, estrella-estre'

Ita (Y - Y)Oni.ia¿os prinurios en estrella, devanad-os

secund-arios en delto, o bien, estrella-deLta

(Y-A)bnroirarlos primarios en delta, detanados set-

cundaríos en estrella, o bien, delta-esh'ella

(A-Y)

A-A

b'

I

I

t

IL--

I

§ECUNÜARIO§(b)(u)

Y*A A*Y

ls (d) sEcuHDARloS

Experirnento de laboratorio

SECUNDARIOS PRIMARIOSPRIMARIOS

SECUNDARIOS PRI}áARIOSPRIMARIOS

48-2

Figura 4B'2

NS 4B

I

I

I

I

I

lI

I

I

I

I

I

I

I

I

t

I

I

I

Y-Y

I)e estas cuatro coinbinaciotres, la que se trtiliza

Con rnayor f recue¡cia es la irlti¡ra , 1á delta-estreila.

Séa cual fuere el métoclo de conéxión utilizado,

los devanados cleben Conectarse eu tal forrna qtle tetr-

gan las debidas relaciones c1e fase. Para deteniiinarlas

é" un secundario conectaclo en estreila, el 'oltaje

se

mide a travós de dos clevanados, como se in<Iica en i¿

Figura 48-3 (a). lii voltaie A a B debe ser igual a

y'T veces el voltaie que haya a través de cualquiera

de los deva.aclos. 'Si

¿1 voltaie A a B es igual al de

cualquiera de lOs devanados, uno de estos clevanados

debe- invertirse. El tercer devanado, c, se conecta en-

tonces copo se señaia en la Figura 4B-3(b), y el 'oltaic

C a A ó B, taurbién debe ser igual a \/7 veces el

voltaje cle cr-ralquiera ile los' devanados. Si no es así,

habrá que invertir ei clevanado c.

r&A,a ¡B\r\{'

(')

(a) (b)

Para cleterminar las relaciones de fase apropiadas

en un secundario conectado en de1ta, el voltaje se

miC.. en los dos clevanados, Como se ilustra en la Figu-

ra 484(a). trI voltaje A a C debg ser igual al volraie

cie cua(uiera de loi devanados. Si no es así, uno de

los devanados se debe invertir. Entonces eI devanado

c se conecta coruo se indica en ia Fígura 4B'1(b), y e\

volta je a través de ios tres devanados C' a C, debe ser

igual a cero. De no ser así, el devanado c se debe in-

v?itir. Las terrninales abiertas (C' y C) se conectart

entonces y el transformador tiene las relaciones de fase

adecuadai pr., una conexión en delta, como se indica

en la Figura 4B-4(b).

Aclv¿:rtencia: La delta nunca debe cerrarse' antes

de cornproh,ar que el voltaje dentro de ella es

cero, Si no es así, y la delta se cierra, la corrienteresu{tante tendrá la rnagnitud de tln corto circuitoy daúará el transforrnador.

Conexiones cle tra¡rsformadores trifásicos

(c)

Figura 4B-4

Con una conexión estrella-es'trella la relación cle

vueltas entre el devanado primario i' eI secundario es

la misma que Ia que se tiene en un transformador rno-

nofásico independiente. El voltaie de salida de la co-

nexión detta-áeita depende también de la relación de

vueltas entre los devanados primario y secundario. La

conexión clelta-estreila tiene una relación más elevacla

c1e voltaje trifásico que cualquiera de ias otras conexio-

nes, la áelta-delta o-la estretria-estrelia. Esto se debe a

que el voitaje entre dos devanaclos cualquiera del se-

cundario en estrelia, es igual a 17 veces el voltaie de

línea a neutro en eIIos. La conexión estrella-delta es

Ia opuesta a la conexión delta-estreila.

I]\{STRUMENT'OS Y EQUTPO

Módulo de fuente de(0-120120B\¡ 3+)

Módu1o de medición

QSa l25a l25ov)Módulos de transformadorCables de conexión

FROCEDIT}IIENIOS

Adverteucia: ¡En este Experimexlto de Laborato'rio se neanejan altos voltajes! ¡No haga ningunacone^xióa cuando la fuente esté conectada! ¡Lafuente debe desconectarse después de hacer cada

rnedición!

(b)

Figura 48-3

alimentación

de c-a

EMS BB21

EMS s.flaEMS 8341E,MS B94I

(3)

4B-3

I I . a) I11 circuito que aParece en 1a Figuta 48 5

tienetresttanstorinacloresconectaclosentrnacor-r[igu.ración

n h)- Calcule ios voltaies esperaclos v anote ios va'

Iores en los esPacios correspondientes'

n c) Conecte eI circuito tal v como se indica'

n d) Conecte la fuente cle aiinrentación v aulrlen-

te la salicl* ^ *;;';ri'it Jt ti'''t' a linea de l20Y c-a'

n e) Mida ios voltaies indicados y anote los va-

h'r., ;it; ;ñacios corresPondientes'

n f) Reduzca eI voltaje a cero y desconecte la

{i,r'ute de -üHt"'*'¿"' Repita los ' procedimientos

('i), (e) r ¿i'j:'ü:;' q"'-r-'ív'''"ái¿á toclos ios vol-

taies indicados'

3 2. a) Iil circuito qLle aParece en la Fígttra 48-6 tie-

ne tres t,"t'sro'n#;;;;-t&ectados en uñn configura-

clon ---* -

n I)) Calcule los valores c1e voltaie esperados y

anótelos en los t'p"iot corresPor'ldientes'

ú c) Conecte e1 circuito tal y como se ilustra'

n d) Conecte la fuente cie alimentación y aunen-

te lentarntntt i^''a1ic1a hasta ""^t"ft-ie de iínea a 1í-

;; á. eoY c'¿'

n e)- N4ida 1os voltajes señalados y anote los va-

lores en los esf*tios corresPondieutes'

n f ) Reduzca eI voltaie a' cero y desconecte Ia

fuente de ''iiít"t^t'o"' ltoit^ los 'procedirnientos

(.1), (") v (i\';h;;' 'r"t r-,ív^-*tái¿á iodos los vol-

tajes indicados'

120 v3§

DEYANAD0S SECUNDARI0§ (r2o v)

DEYAHADOS PRllYtARlOS (120 Y)

Fígura 48'5

VALORES I\4ED]DOS

VALORES CALCULADOS

V, ES

V, E8

E3=

k-tJ6

Es =

Ltz

VV, E2 = V,

V

V

V

V,

V,

V,

V

V

VV,

Er

E4

E1

V, EZ

f'r l;= Y , trs

V, ES

V, E3

V, E6

Er

Eq

Es

Efi

t¿1

Lto -lJto--

48-4

V, Etr, =V, Ert = V, __ v

Experirnento de lat¡oratorio F{e 48

$CIV

3fi

DEYAh{ADOS PRIMARIO§ (120 V) DEYANADOS SECUNDARIOS (120 Y)

Figura 484

VALCRES VÍEDIDOS\/ALORtrS CALCULA-DOS

E1

E4

8.7

V, E2 =-V, E3 :

V, E5 :

V, EB :

V, E6 =

--V, Es =

I20 V3g

Er =

---v, E2

tr:tJ4

8.7 :

tr b) Calcule losvalores en los espacios

V, E5

V, E8 _ V, Eg

voitajes esperados Y anote los

correspondientes.

V

ratJ3

E6:

J 3. a) El circuito que se ilustra en la- Fígura 4B-7

ii.r., trá transformadoies conectados en la configura-

ción -- ---

VALOF.ES CALCULADOS

DSYANADOS PRIMARIO§ (120 Y) DEYANADO§ SECUNDARIO§ (12S V)

Fígura 48'7

VALORES MEDIDOS

V

r;tJ2

Es

Et

E4

F:LJ2

k:t,s

7-l,B

E1

E4

E1

___v,

___v,

V, E3:

V, E6 =

V,. E3 :

V, E6 =

V,

-V,

Es =

Conexiones de transformadores trifásicos

E7 tl,g_ .V, Eg

4B-5

V

V

V V

VV

ñ c) Conecte el circuiio ral )' corllo se irrclica'

Hnr, .iJ..;;;;;o co,-,ectacto e, delia en el puttto "A",

y eouecte un voltínretro al circtrito abierto'

t]d)Conectelaftrerrtedealirrrerrtaciórr\'al1l1]e11.te lentarlrer.rte ei \¡oltn¡e de salicl¿. Iil r,oltírrretro Co-

nectado a 1a delta abibrta, en el purlto "A" 1to debe

i;;il ningún voitaje apreciable si las corlexlones en

delta tienen t^ frse áebiáa' Se tendrá iln Pe-qu'eno voi-

taje va qLre, Ilor¡raimente, tlo todos los íoltajes trifá-

sicrls cle urra iJente trifásica so^ idÚnticos /, ta,rbiói'r'

habrá pequenrs"Jirlr.n"ias en los tres transformadores.

I e) Redr-rz.ca e] voltaje a cero y desconecte la

ñente de alirnentación'

t-l f ) f)esconecte ei voltímetro y cierre e1 circuito

il .1.1t, en el Punto " A" '

[_J g) Conecte Ia fuente de alimentación- )' anmeu-

te lentamente ia salida hasta alcanzar r-rn voltaje de lí-

nea a línea de 120\r c-a'

I h) N'Iicla los voitajes inclicaclos y atrote los va-

ñ.t en el espacio corresPondiente'

n i) Reciuzca eI voitaje a cero y -descouecte

Ia

fuente de ali¡rentación. Repita Ios procedimientos (g),(hi ; (i), hasta que se havan medido los voltaies

indicados

f 4. a) El circuito que aParece'en la Figura 4B-B tie-

ne tres transfo.-,radores conectados en tlna configura-

cron ------

f] b) Calcuie ios voltajes esperados y anote los va-

ñ., .r, los espacios correspondientes'

n c) Conecte el circuito como se indica' .Abra el

secund.ario conectando en delta en el punto "A" v co'

necte el voitímetro a través de la delta abierta'

tr d) Conecte 1a fuente cie alirnentación y aumen-

te lentamente el voltaje cje saiicla. El voltímetro conec'

indo , ia cIelta abierta, en el punto "4"' no jndicará

;;á(* voltaie apreciable si las conexiones en delta tie'

nen Ia fase debida.

tr e) Reduzca e1 voltaie a cero y desconecte la

fuente de alimentación.

If)DesconecteelvoltínretroycierreelcircuitoE t^ delta en el Punto ".A"'

I ú Conecte la fuente cle alimentación v aumen-

te lentarnente Ia salida hasta obtener un voltaie de lí-

nea a línea de 120Y c-a'

I h) I\'Iida los voltaies indicados y anote los va-

ñ.t .., los espacios correspondientes'

I i) Reduzca e1 voltaje a cero y-desconecte Ia

fuente de aiinrentación. Repita los procedimientos -(g.),(Irt . (i), hasta que ha)A medido todos los voltaies

señalados.

120v3g

DEYANAD0§ PR!h{ARI0S (120 Y) DEVAbIADOS §ECUNOARIO§ (120 Y)

Fíguro 4BS

vALoREs cALCULADos vALoREs MEDIDOS

El

E4

48-6

: ---v,

E2 V, E3 = V Er = V, E2 : ----V,

E3 =

V, E5 V, E6

V

VV, Es .:

-V,

E6 V E4

Ex¡rerimento de laboratorio I\c 48

n 5. a) El circuito de \aFiguro 4B'9 tiene dos trans-

formadores conertados en una configuración cIelta

abierta.

tl I)) Calcule ios voltajes esperados y anote los

valores en los espacios corresPondientes.

tr c) Conecte el ci¡cuito tal y como se indica.

f d) Conecte la fuente de alimentación y aumen-

120 V36

DEYANAD0S PRIMARIoS (120 Y)

te lentamente Ia saiida hasta Lener un voltaje de lineaa Iínea de l20Y c<.

tl e) Mida los voltajes indicados y anote los va-

lores en los espacios correspondientes.

[] f) Reduzca ei voltaje a cero y desconecte lafuente de alimentación. Repita los procedimientos (d),(.) y (f), hasta que se hayan medido todos los volta-jes indicados.

DEYANADOS SECUNDARI0S (120 Y)

Fígura 48-9

VALORtrS CALCULADOS \/ALORES MEDIDOS

E2

VE4

V

V

E3

E6

E1 V, E2 : ---v,YT

- ____Y ,E4 : ---V,

Es

PRUEtsA DE CONOCTMIETiTOS

I.. Compare los resultados de los Procedirnien'tos4y5.

a) ¿Hay una diferencia de voltaie entre Ia con-

figuración deltadelta y la configuración delta abierta?

c) Si se aumentaran los vaiores cle corriente no-minal de cada devanado, ¿podrían obtenerse tan bue-nos resultados con la configuración de delta abierLa,

como se tienen con la configuración de delta-delta?

Explique por qué.

Er = _-__v, E2

V. Es

V, E3

V, E6

I; ) ¿Se tiene el mismola conf-iguración delta-delta ytá abierta?

-- ¿Por qué?

Cr¡nexionee de transfornradores trifásicos

valor nominal de VA en

en la configuracióu del-

48-7

2. si cada transformador tiene una caPacidad de

OOkV¿, ¿cuál ., tt total de potencia trifásica que se

puecle obtener ." t'¿' una de ias cinco configuraciones?

a) estrella-estrella

KVA

e) delta abierta

b) estrella-delta --

KVA

c) delta-estrella

KVA

d) delta'deltt

3. Si una de las polaridades del devanado secun-

drrio se invirtiera, en el P"ocedirniento 1:

a) ¿Se tendría un cortocircuito direct¡l ***

¿Se caientaría el transformador?

¿Se clesbalancearían ios voitaies del primario?

d) ¿Se desbalancearían los voltaies del secunda-

¡is? .--._4. Si se invi¡tiera una de las polaridades del de-

urrrráo secundario clel Procedimiento 4l

a) ¿Se produciría uu cortocircuito directo? -'-*'

b) ¿Se calentaría el transformador? ' 4 4

e) ¿Se desbalancearían los voltajes de1 prirnario?

d) ¿Se desbalancearían los voltaies del secunda-

¡isf ----

KVA

b)

c)

48-8Experirnento de laboratorio Nc 48