transformador informe

EL TRANSFORMADOR

Introducción
El transformador es un dispositivo que permite modificar potencia eléctrica de corriente alterna con un determinado valor de tensión y corriente en otra potencia de casi el mismo valor pero, generalmente con distintos valores de tensión y corriente.
Es una máquina estática de bajas pérdidas y tiene un uso muy extendido en los sistemas eléctricos de transmisión ydistribución de energía eléctrica Cuando se requiere transportar energía eléctrica, desde los centros de generación (Centrales eléctricas) a los centros de consumo, se eleva la tensión (desde unos 15 kV hasta 132, 220 o 500 kV) y se efectúa la transmisión mediante líneas aéreas o subterráneas con menor corriente, ya que la potencia en ambos lados del trasformador es prácticamente igual, lo cualreduce las pérdidas de transmisión (R I2).En la etapa de distribución se reduce la tensión a los valores normales(380/220 V), mediante los transformadores adecuados.
Transformador monofásico
Básicamente está formado por un núcleo compuesto de láminas de hierro y dos bobinados, a los cuales denominaremos primario y secundario. El bobinado primario con “N1”espiras es aquel por el cual ingresa la energía y el secundario con “N2” espiras es aquel por el cual se suministra dicha energía.
Circuito equivalente de un transformador monofásico


Prueba de Circuito abierto:
Consiste en aplicar una tensión nominal V1 en cualquiera de los enrollados del transformador, con el otro enrollado abierto, se le aplica al lado 1 voltaje y frecuencia nominal,registrándose las lecturas de la potencia de entrada en vacío P0 y la corriente en vacío I1. Es obvio que los únicos parámetros que tienen que ser considerados en la prueba de circuito abierto son Rm y jXm, la impedancia de dispersión, R1 +jX1, no afecta a los datos de prueba. Usualmente, la tensión nominal se aplica al enrollado de baja tensión. La figura 1, muestra el circuito de prueba utilizado

Figura1: Circuito Equivalente para la condición en Vacío
Nuestros parámetros nos quedan:

Prueba de cortocircuito:
Esta prueba se realiza a voltaje reducido, hasta que circule una corriente nominal por el circuito. En este caso no se toma la rama de magnetización, esto es debido a que solo se requiere un pequeño voltaje para obtener las corrientes nominales en los embobinados debido a que dichaimpedancias son limitadas por la impedancia de dispersión de los embobinados, por lo tanto la densidad de flujo en el núcleo será pequeña en la prueba de cortocircuito, las pérdidas en el núcleo y la corriente de magnetización será todavía más pequeña. La tensión reducida Vcc, llamada frecuentemente tensión de impedancia, se soluciona para que la corriente de cortocircuito Icc no ocasione daño en losenrollamientos. Se escoge usualmente Icc como la corriente de plena carga (nominal). Usualmente esta prueba se hace por el lado de alto voltaje (para que la corriente sea más pequeña).

Figura 2: Circuito equivalente para la condición de cortocircuito
La potencia del cortocircuito es la pérdida total en el cobre del transformador. Debido al efecto pelicular, Pcc puede ser mayor que las perdidasóhmicas en el cobre. De la figura 2, obtenemos lo siguiente

Zeq, Xeq y Req son conocidas por impedancia equivalente, reactancia equivalente y resistencia equivalente, respectivamente.
Si V1 = V2, podemos decir que:

Deberá notarse nuevamente que los parámetros están en función del enrollamiento en el que se toman las lecturas de los instrumentos. Ya que la resistencia equivalente Req es la suma de R1 yR'2 se deduce que:


Transformadores trifásicos
A partir de ciertas potencias, los transformadores son trifásicos, pudiéndose armar un conjunto o “banco” trifásico, mediante el uso de tres transformadores monofásicos o bien un solo transformador trifásico, el cual se forma mediante un núcleo magnético y las bobinas necesarias para armar tres fases.
CIRCUITOS EQUIVALENTES
Casi todos los...