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
