transformador monofásico de potencia1111- ML214.ppt

8/18/2019 transformador monofásico de potencia1111- ML214.ppt

1/34

S S S =≅ 12

Transformador 1φ(dispositivo

electromagnético

Estático)

CargaEléctrica(motor,fábrica,centro

comercial,etc.)

S2 Potenciaeléctrica

de salidaa lacarga

S1

Potencia eléctrica

de entrada(fente dealimentaci!n)

Pérdidasdepotencia

"1 , #1 ,f

"2 , #2 , f

En la práctica las pérdidas $e presentanlos transformadores de potencia sonpe$e%as comparadas con la potencia deltransformador.


2/34


3/34


4/34

#nstalados en postes.

Principal aplicaci!n& distribci!n de energ'a eléctricaen onas rbanas rrales , para consmos pe$e%os

como so *esidencial , almbrado p+blico o pe$e%ostalleres.

*ango de fabricaci!n & - /va , con niveles detensi!n 0asta /v.

Peden ser del tipo atoprotegido & protegen altransformador de na falla en el sistema( sobretensi!n e3cesiva) mediante el pararraos alsistema de na falla en el transformador( sobrecorrientes ) mediante fsibles el circitointerrptor.


5/34

Caracter'sticas&• 4o considera resistencia de devanados

• 4o considera φd de devanados.

• 4o considera pérdidas en el 5erro.

• # dado $e µ ∞

• E5ciencia 6 1 7• 4o considera la capacitancia de los devanados


6/34

max22

max11

..44.4

..44.4

φ

φ

N f E

N f E

==

"olta8e deentrada o de

alimentaci!n

"olta8edesalida

÷2

1

2

1

N

N

E

E =

Pero:E16"1 yE26"2

a N

N

V

V ==∴

2

1

2

1 *elaci!n detransformaci!n


7/34

4o deben variar devalor en operaci!ncon carga

Carga

Corriente decarga o

corriente desalida

"olta8e de la fente dealimentaci!n


8/34

En todo instante se cumple: 2221 .'. I N I N = … (1)

201 ' I I I +=9 pe$e%o,para transfo.ideal :

21 ' I I = ..(2)

Para n transformadorreal esta igaldad no se

cmple e3actamente,pero en la práctica se

acepta tal igaldadpor$e #o es pe$e%a.

a I

I

a N N

I I I N I N

1

1..

2

1

1

2

2

12211

=∴

==⇒=

Por lo tanto, como: aV

V

=2

1

2211

22

11

..

1.

.

I V I V

I V

I V

=∴

=

Para ntransformador real

esta igaldad no secmplee3actamente , pero

los valores de S1 S2 no son m

diferenciados, por

lo $e en la prácticase sele ace tar

Reemplazando (2) en(1):


9/34

Para circuitos eléctricosuniflares de potencia, se

suele utilizar la siuienterepresentaci!n:


10/34

21

21

.V aV

a

I I

=

=÷

2

22

1

1

I

V a

I

V =

1 Z

2 Z

2

2

1 a Z Z =∴

"nterpretaci!n:

Circitoe$ivalentere;e8adoo referidoa ? <@


11/34

Considera resistencia de devanados, ;8os dedispersi!n de devanados, pérdidas en el 5erro, lacorriente de e3citaci!n # los efectos $e prodce.


12/34

Efecto de los ;8os de dispersi!n

φ

d &⇒1

~d φ

111

111

. I jX E

dt di L E

d d

d d

=

=

⇒2~

d φ 222

222

. I jX E

dt

di L E

d d

d d

=

=

>ominio deltiempo>ominio de lafrecencia


13/34

Considerando las reactancias dedispersi!n&

mr

d

I I I

I I I

E jX R I V

+=+=

++=

0

201

11111

'

)(

22222

2

1

2

22221

)(

1'.'.

V jX R I E

a E

E

a I

I I N I N

d ++=

=

=⇒=


14/34

El Circito E$ivalente E3acto (C.E.E) deltrans#ormador 1φ real de potencia ser$:


15/34

Circito E$ivalente


16/34

1) C.E.E.*.


17/34

2) C.E.


18/34

) C.E.E.*[email protected] (+ircuito e&uialente e*actore#erido a a-a tensi!n)


19/34

) C.E.


20/34

@.T envac'o

Condiciones de la preba

• +on esta pruea se miden las P0#e (pérdidas nominales en el ferro).

• e recomienda acer la pruea por

el lado de 3.4.


21/34

E P*GE@


22/34

V ∆

789 PE8E;<

2

2

1

2

1

01

2

1

2

11

11

2

1

11

2

1 .

−

=

−=−=

=⇒=

N

Nfe

N

N

Nfe

N Nfe

V

P

V

I b

g Y b

jb g Y

V

P g g V P

Parámetros de vac'o del modelocircital


23/34

e cortocircuita cual&uiera de los lados del trans#ormador y sealimenta por el otro lado con su plena cara ("0). e recomiendaacer la pruea por el lado de =.4.

"& 5ee 61++ ( tensi!n de corto circuito) Es del orden del 2 al 12 > de latensi!n nominal del primario


24/34

Para esta pruea se tiene:

e&1

2

2

11

2

2

11

.

.

d d eq

eq

X a X X

Ra R R

+=

+= 2

2

1

2

1

1

1

2

1

2

11

111

2

1

11

2

1 .

−

=∴

−=+=

=→=

N

NCu

N

CC

eq

eqeqeq

eqeqeq

N

NCu

eqeq N NCu

I

P

I

V X

R Z X jX R Z

I

P R R I P

>onde&


25/34

4?T


26/34

Resolver un circuito de potencia que incluya transformadoresen valores reales implica trabajar el voltaje en voltios ; lacorriente en amperios; la impedancia en Ω ; la potencia en VA; watts o VAR . Un método alternativo de solución consiste enpasar primero todos los valores reales a valores porcentuales

o por unidad y lueo resolver el circuito . !inalmente volver apasarlo todo a valores reales.

"n sistemas eléctricos de potencia los valores p.u. resultanimportantes porque simplifican considerablemente lasolución ya que la relación de transformación de los

transformadores de potencia tiene el valor de #. "n eneral todos los teoremas se cumplen en p.u. y para

resolver un sistema de potencia solamente se deben deseleccionar $ valores bases cualesquiera y los dem%s valoresse calculan. &e seleccionan como valores bases el voltaje yla potencia aparente.


27/34

5os alores reales en p.u. se defnen:

B

pu

V

V V =

Base

VoltajeV B =

B

pu

S

S S =

Base

Pote!iaS B =

B

pu

I

I I =

Base

Corriete I B =

B pu Z

Z Z =

Base

peda!ia Z Im=

⇒= Z I V pu pu pu " iV .=

111 .).( eq N !! Z I u pV =

N

N N

eq N

B

!!

!!

I

V

Zeq

V

Z I

V

V u pV

1

1

1

1

1

1

1

1

.).( === ).(3

11

1

1 u p

Z

ZeqV

eq

B

!! ==

1003(%)11

#V eq!!

=

1

2

1 . eq N !u R I P =

b

eq

N

N

eq

N N

eq N

B

!u

!u Z

R

I

V

R

I V

R I

S

P P

1

1

1

1

11

11

.

.====

)()( 1 pur pu P eq!u =


28/34

*elaci!n de transformaci!n.En valores reales

pero

V V

V V

puaV

V a

B

N

B

N

N

N

2

2

1

1

2

1 )( =→

N B

N B

V V

V V

22

11

==

Luego 1)( = pua

)()()()(

)()()()(

2

21

pu P pur pur pur

puV pu " pu " pu "

!ueqeqeq

!!eqeqeq

===

===⇒

Entonces el circuito equivalente en p.u. será:


29/34

cosϕ inductivoVoltaje de

alimentación V1N≠

Voltaje de

salida a plena

cara 'para

definición de

reulación(.100%

2

202 #V

V V r

N

N −= Pero:

100/

%2

21102 #

V

V aV r

a

V V

N

N −=⇒=

)*+A. ,a -r suele ser alrededor del /0 'para transformadores

de distribución( y del #/0 'para transformadores de alta

potencia(.


30/34

1onsiderando el 1.".A.R.2.+ se tiene3

Referencia V2N=V2N∠0

cosϕ in!uctivo

N N eqeq V I jX RaV

22221 )( ++=


31/34

@!rmula 0ormalizada de la Reulaci!n

)(%0

)(%)(

)(%)(

100)(

2

1)(Re%

2

2

222

2

222

+=⇒=⇒=

−=⇒−=⇒−=

+=⇒+=⇒+=

−+

+=

r R Z

r jX R Z

r jX R Z

#V

Seeq RCos Xeq I

V

Se XeqCosq I r

L R

LC L

L L L

N

L L N

N

L L N

θ

θ

θ

θ θ θ θ

100(%)

(%)

100)(2

1)((%

Re

Re

Re

2

22max

limmin

2

2

22

2

22

2222

222

#

V

I Zeqr

!uado $a#imar

#SeV

I ZeqCos

V

I Zeqr

Se Zeq Xeq %Cos Zeqq

empla"ado

jXeqqeq Z

N

N

L

iar e puede se peque&oo'er

L

N

N L

N

N

=

=

−+−=

==

+=

θ φ

θ φ θ φ

φ φ


32/34

V#n#n

4#n54$n6

ϕ

VV$c$c66

VVRccRcc

VV7cc7cc

V#n#n

4#n54$n6

ϕ

VV$c$c66

VVRccRcc

VV7cc7cc

CargaCargaindctivaindctiva((ϕ

D)D)

CargaCargacapacitivacapacitiva((ϕH)H)

Ia tensi!nIa tensi!ndeldel

secndariosecndario

pede ser Dpede ser Den carga $een carga $een vac'oen vac'o

Con cargaCon carga

capacitivacapacitiva cc pedepede

ser negativa laser negativa latensi!n en carga Dtensi!n en carga D

$e en vac'o$e en vac'o


33/34

N

N

S S

I I

22

22

α

α

==

cosϕL

P"r!i!as #Pfe$Pcu%

NCuCu

N CuCu

Cu

Nfe fe

L N

P P

q I P q I P

P

P P

Cos I V P

2

2

2

2

2

2

2

2

222

ReRe

α

α

θ

=

=⇒=

∗

=∗

=∗

etrada Pot(til

salida(til Pot

−

−=

.η


34/34

NCu Nfe L N

L N

NCu Nfe L N

L N

P P CosS

CosS

P P Cos I V

Cos I V

Perdidas P

P

P

P

2

2

22

22

2

2

1

2

α θ α

θ α

α θ

θ

++=

++=

+==

NCu Nfe L N

L N p!

P P CosS

CosS

++

=

θ

θ

E#iciencia a plena cara:A/1

Efciencia del trans#ormador mono#$sico depotencia

0=

α

η

d

d

NCu

Nfe

P

P =maxα

transformador monofásico de potencia1111- ML214.ppt

Documents

Transcript of transformador monofásico de potencia1111- ML214.ppt