REPUBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA
UNIVERSIDAD PEDAGOGICA EXPERIMENTAL
LIBERTADOR
INSTITUTO PEDAGOGICO DE BARQUISIMETO
“LUIS BELTRAN PRIETO FIGUEROA”
DEPARTAMENTO DE EDUCACION TECNICA
PROGRAMA ELECTRICIDAD INDUSTRIA
GUÍA DE ESTUDIO DE CARGAS
EN
(TRANSFORMADORES)
Nombre:
Darwin
Carrasco
C.I:20.236.140
Barquisimeto, Agosto
de 2015
Índice GENERAL
Pág
Introducción
Estudios de carga……………………………………………………...……………
Instrumentos de análisis de calidad eléctrica de
fluke diseñados para realizar Estudios de carga………………………………………………………….………..3
Registradores
de calidad eléctrica serie 1740 de fluke…………..…………….4
El
transformador…………………………………………………………………….5
La
relación………………………………………………………….………………..5
Conexión estrella-delta (y-∆)……………………………………………..………..7
Ejercicios…………………………………………………………………………….8
INTRODUCCIÓN
Debido a la falta de conocimiento de
el estudio de carga en el transformador parte la necesidad de la creación de la guía didáctica sobre el estudio de
cargas en las transformadores, la misma esta encaminadas a conseguir que el
estudiante conozca la importancia del tema dentro del proceso del uso adecuado
de la electricidad de cualquier industria, servicio, residencia, y se interese
“profesionalmente” en esta materia técnica. La misma es elaborada en un
lenguaje sencillo a la vez que técnico para que el estudiante, futuro
profesional, vaya conociendo la terminología y el argot que se utiliza en el
campo de la electricidad.
Se puede señalar, que dicha guía tiene como propósito brindarle
estrategias al estudiante en relación a la distribución correcta de la carga entre las tres fases, para controlar el
consumo de energía, antes y después de las mejoras para justificar de esta
forma las medidas adoptadas para el ahorro de energía, así como también, Dotar
saberes a los estudiantes para que aprendan a construir su propio
conocimiento con libertad de su proceso de enseñanza-aprendizaje.
ESTUDIOS DE CARGA
El estudio de la carga y potencia instalada es una fuente de información
de gran utilidad para empresas consumidoras de energía eléctrica en lo que a
seguridad, rendimiento y beneficios se refiere. Gracias al estudio de la carga
instalada se puede determinar si el sistema de distribución eléctrica de una
planta puede admitir nuevas cargas, verificar la capacidad del sistema
eléctrico y del cableado, distribuir correctamente la carga entre las tres
fases, realizar un seguimiento del factor de potencia y calcular el consumo de
energía antes y después de las mejoras para justificar de esta forma las
medidas adoptadas para el ahorro de energía.
Si el propietario de un edificio le pide que
conecte nuevos equipos y sistemas a la instalación eléctrica existente, lo
primero que debe determinar es si el sistema de distribución eléctrica puede
soportar las nuevas cargas.
Para contestar a esta pregunta se debe
realizar otras primero: ¿cuál es la mayor carga que puede admitir el sistema?
A menudo, las autoridades locales deben contar con esta información antes de
emitir cualquier permiso para este tipo de modificaciones en las instalaciones
eléctricas. Asimismo, necesitará conocer la carga actual para evaluar el nuevo
sistema una vez instalado.
Para determinar la capacidad de la
instalación, debe tener en cuenta la sección de los conductores, la potencia nominal
de los elementos que forman parte de dicha instalación y el espacio para nuevos
circuitos.
Las normativas y
regulaciones pertinentes determinan cuándo debe realizarse un estudio de la
carga, qué información se requiere y qué aspectos hay que tener en cuenta en el
proceso de revisión. Asegúrese de que conoce y comprende todas las
disposiciones y normativas vigentes antes de comenzar a realizar un estudio de
carga.
Instrumentos de análisis de Calidad Eléctrica de Fluke diseñados para realizar estudios de carga
La comprensión de un
estudio de potencia y carga instalada resulta fundamental para los técnicos de
mantenimiento industrial y contratistas externos cuyo trabajo está relacionado
con los sistemas de distribución eléctrica y la instalación de equipos y
sistemas. Estos estudios son vitales a la hora de determinar si un sistema de
distribución puede admitir más cargas, determinar el factor de potencia y
controlar el consumo de energía y los costes de operación. Gracias a la gama de
instrumentos de registro y análisis de calidad eléctrica de Fluke, estas tareas
son más precisas y fáciles de realizar, ayudándole a optimizar sus recursos,
tanto técnicos como económicos.
Registrador portátil Fluke 1735
El registrador
trifásico portátil 1735 de Fluke posibilita parametrizar la calidad eléctrica
de una instalación, realizar estudios de carga y capturar eventos de tensión
difíciles de detectar. Con este instrumento podrá registrar parámetros de
potencia, energía, datos básicos de la calidad eléctrica y armónicos durante
una período de hasta 45 días, necesitando solamente unos segundos para configurarlo
correctamente. Resulta además útil para cuantificar el consumo de energía y
comprobar el funcionamiento de los dispositivos de ahorro de energía.
Los
registradores de calidad eléctrica de la Serie 1740 de Fluke son los
instrumentos idóneos para la localización y resolución de problemas y el
análisis diario en los sistemas de distribución eléctrica. Los tres modelos
ofrecen múltiples funciones como el análisis de las perturbaciones, el estudio
de la carga y la verificación de la calidad del servicio conforme a las normas
aplicables. La precisión de las medidas de tensión cumple con los requisitos de
la Clase A. Los instrumentos son fáciles de configurar y pueden capturar
eventos y registrar 500 parámetros durante 85 días.
Registrador de calidad de la tensión Fluke VR1710
El analizador y
registrador de calidad eléctrica VR1710 de Fluke es un registrador monofásico
de calidad de la tensión que constituye una solución sencilla para la detección
y el registro de problemas de calidad eléctrica, ya que permite tomar medidas
inmediatas y reduce los tiempos de inactividad. El registrador monofásico
VR1710 satisface las demandas del personal de mantenimiento y de gestión de
instalaciones de organizaciones industriales, servicios y públicas, cuyo
actividad depende de una calidad eléctrica fiable. Los parámetros de calidad
eléctrica, como el valor eficaz promedio, transitorios, parpadeo y armónicos
hasta el orden 32 se registran durante un período de tiempo medio, definido por
el usuario, de entre 1 segundos y 20 minutos
El transformador
Es un dispositivo que convierte la
energía eléctrica alterna de un cierto nivel de tensión, en energía alterna de
otro nivel de tensión, basándose en el fenómeno de la inducción
electromagnética. Está
constituido por dos bobinas de material conductor, devanadas sobre un núcleo
cerrado de material ferromagnético, pero aisladas entre sí
eléctricamente. La única conexión entre las bobinas la constituye el flujo magnético común
que se establece en el núcleo. El núcleo, generalmente, es fabricado bien sea
de hierro o de láminas apiladas de acero
eléctrico, aleación
apropiada para optimizar el flujo magnético. Las bobinas o devanados se
denominan primario y secundario según correspondan a la entrada o
salida del sistema en cuestión, respectivamente. También existen
transformadores con más devanados; en este caso, puede existir un devanado
"terciario", de menor tensión que el secundario.
Por otra parte
la relación de transformación es importante ya que indica el aumento o decremento que sufre el
valor de la tensión de salida con respecto a la tensión de entrada, esto quiere
decir, la relación entre la tensión de salida y la de entrada.
La relación
Entre la fuerza electromotriz
inductora (Ep), la aplicada al devanado
primario y la fuerza electromotriz inducida (Es), la obtenida en el secundario, es directamente proporcional al
número de espiras de los devanados primario (Np) y secundario (Ns)
, según la ecuación:
La relación de transformación (m) de la tensión entre el
bobinado primario y el bobinado secundario depende de los números de vueltas
que tenga cada uno. Si el número de vueltas del secundario es el triple del
primario, en el secundario habrá el triple de tensión.
Donde: (Vp) es la tensión en el devanado
primario o tensión de entrada, (Vs)
es la tensión en el devanado secundario o tensión de salida, (Ip) es la corriente en el devanado
primario o corriente de entrada, e (Is)
es la corriente en el devanado secundario o corriente de salida.
Esta particularidad
se utiliza en la red de transporte de energía eléctrica: al poder efectuar el transporte
a altas tensiones y pequeñas intensidades, se disminuyen las pérdidas por
el efecto Joule y se minimiza el costo de
los conductores.
Así, si
el número de espiras (vueltas) del secundario es 100 veces mayor que el del
primario, al aplicar una tensión alterna de 230voltios en el primario, se obtienen
23.000 voltios en el secundario (una relación 100 veces superior, como lo es la
relación de espiras). A la relación entre el número de vueltas o espiras del
primario y las del secundario se le llama relación de vueltas del
transformador o relación de transformación.
Ahora
bien, como la potencia eléctrica aplicada en el primario, en
caso de un transformador ideal, debe ser igual a la obtenida en el secundario:
El
producto de la diferencia de potencial por la intensidad (potencia) debe ser
constante, con lo que en el caso del ejemplo, si la intensidad circulante por
el primario es de 10amperios, la del secundario será de solo
0,1 amperios (una centésima parte).
El transformadores trifásicos
han venido siendo útiles para la generación de corriente en grandes redes eléctricas
son lo más usual en lo que tiene que ver al número de usuarios de tipo
comercial e industrial que hacen uso del sistema, y es
necesario considerar la importancia que tienen el mismo.
Para la energía de un
sistema trifásico se puede transformar por medio de tres transformadores
monofásico en otro caso solo con el uso de un transformador trifásico, por
facilidad en las instalaciones eléctrica o ya sea por razones de tipo
económico, es preferible el uso del transformador trifásico.
Normalmente los transformadores trifásicos
están constituidos de un núcleo que tiene 3 columnas y
sobre cada una se encuentran los devanados primarios y secundarios. Estos
devanados pueden conectarse en estrella, delta o zig-zag de las cuales se las
puede hacer nueve combinaciones.
CONEXIÓN ESTRELLA-DELTA (Y-∆)
En
esta clase de transformadores las tres fases del bobinado primario están conectadas
en estrella y las del secundario en triángulo. Aquí el voltaje de línea primario
está relacionado con el voltaje de fase por: VL1 =
√3
VF2,
Mientrasque
el voltaje de línea secundario es igual al voltaje de fase secundario VL1 =VF2,
por tanto la relación de voltajes de fase es: m= VF1 / VF2, por lo que
larelación general entre voltajes de línea será:
VL1
/ VL2 = √3 VF1/VF2 = √3 m
EJERCICIOS
Instrucciones
1.
Formar grupos de tres personas
2. Leer
la guía o recurso entregado analizarlo
3. Resolver
los ejercicios propuestos
4. Dar
conclusiones
5.
En una hoja de ministro
REFERENCIAS
TRANSFORMADORES DE (MANUEL
ALVARES PULIDO)
HTTP://WWW.ADLERINSTRUMENTOS.ES/IMAGENES_WEB/
MANUAL
DE DE ESTUDIOS DE CARGA EN EL TRANSFORMADOR INDUSTRIAL. AUTOR: ENRÍQUEZ HARPER
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