Maquinas Eléctricas I Circuitos Magneticos

UNIVERSIDAD DE LA FRONTERA FACULTAD DE INGENIERIA, CIENCIAS Y ADMINISTRACION TEMUCO - CHILE

Ejemplos Prueba 2
1. Un transformador trifásico ideal de 7.2/0.22kV conexión Dy11 alimenta con tensión nominal una carga trifásica conectada en estrella con neutro encadenado dónde Za=6+j8, Zb=8+j6 y Zc=7+j7. Calcule: a) Las corrientes de línea del primario y del secundario del trafo. b) Las tensionesde línea del primario.
Solución: a) Primero se determina la conexión de las bobinas del transformador y la conexión transformador-carga:
0 11

X1 H1

1

Ia
2

iap vcp vap Np1 Np3 Np2 ibp vbp Ns2 vas vcs Ns1 vbs Ns3

ias Za

10

Ns2 Np2
9

Np1 Ns3

Ib
3

ibs

Zb

X2 H2
4

icp

H3
8

Ns1

Np3

Zc in ics

X3

7 6

5

Ic

Diagrama de conexión Dy11Conexión Transformador-carga

Se considera tensión nominal en el secundario tomando como referencia la tensión de la fase a (va) y secuencia abc. Así, las tensiones en el secundario son: 220 vas  0  1270 [V] vbs  127  120 [V] vcs  127120 [V] 3 Las corrientes en la carga se obtienen con las tensiones de fase del secundario y la impedancia de fase de la carga. Esto es posible porque,aun cuando la carga no es equilibrada, se trata de una conexión Y con neutro encadenado.
ias  vas 1270   12.7  53.13 [A] Za 6  j8 ibs  vbs  12.7  156.87 [A] Zb ics  vcs  12.875 [A] Zc

Y estos valores corresponden a las corrientes de línea del secundario Para calcular las corrientes en el primario es necesario transformar las corrientes del secundario a primario, dividiendopor la razón de vueltas Np/Ns. Para esta conexión, la razón de transformación es:
a Vp _ LL Vs _ LL  Np 3N s Np Ns  3 Vp _ LL Vs _ LL  56.68  a '

entonces la razón de vueltas es:

Luego las corrientes en las bobinas del primario son:
Semestre 1/2011 Roberto Moncada G. Máquinas Eléctricas I

UNIVERSIDAD DE LA FRONTERA FACULTAD DE INGENIERIA, CIENCIAS Y ADMINISTRACION TEMUCO - CHILEias 12.7  53.13 i   0.224  53.13 [A] ibp  bs  0.224  156.87 [A] a' 56.68 a' icp icp   0.22675 [A] a' Finalmente, las corrientes de línea del primario se calculan usando LCK en los nodos de las esquinas de la delta del primario: I a  iap  icp  0.224  53.13  0.22675  0.4  79.2 [A] iap 

Ib  ibp  iap  0.224  156.87  0.224  53.13  0.35165 [A] I c  icp ibp  0.22675  0.224  156.87  0.449.19 [A]
b) Las tensiones de línea del primario se pueden calcular directamente a partir de la conexión (esto puesto que las tensiones de secundario son efectivamente balanceadas). Conexión Dy11 significa que Vs _ LL  Vp _ LL a 11 30 entonces las tensiones de primario se calculan como:
Vp _ LL  Vs _ LL  a 11 30

Entonces:

7200 7200 11  30   22030  330  72000 [V] 220 220 7200 Vbc  220  90  330  7200  120 [V] 220 7200 Vca  220150  330  7200120 [V] 220 Vab  vab 

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Roberto Moncada G.

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2. Un transformador trifásico de 200kVA, 23/0.38 kV, con conexión Dz10tiene los parámetros indicados en la tabla. Determine: a) El diagrama de conexión de las bobinas. b) La tensión y la corriente de línea en el lado de alta cuando se alimenta una carga de 140kW con factor de potencia 0.7 (i). Considere que la tensión del secundario es la nominal. c) La potencia de pérdidas y el rendimiento. Parámetros Resistencia serie (%) Reactancia serie (%) Impedancia demagnetización (Pu) Solución: a) El diagrama de conexión de este transformador:
H1
0 11 1

0.7 6.0 j92

X1
10

va’
Ns2

va
Np1 Ns1'

Ns3 Np2

X2
2

vb’
3

Ns3' Ns2'

vc H3
8

vb
4H
2

Np3

vc’
7

Ns1
5

X3

6

b) Como la carga es balanceada y equilibrada, el problema se puede resolver utilizando un circuito equivalente monofásico. Además si se usa un sistema en...