Bancos Trifásicos

ESCUELA SUPERIOR DE INGENIEROS INDUSTRIALESDE SAN SEBASTIN

UNIVERSIDAD DE NAVARRA

PRCTICA 2 de LABORATORIO

ESTUDIO SOBRE EL FUNCIONAMIENTODE LOS

BANCOS TRIFSICOS

Sistemas Elctricos 1999-2000. Estudio sobre el funcionamiento de los Bancos trifsicos

1. OBJETIVO DE LA PRCTICA

En esta prctica se pretende que el alumno compruebe experimentalmente los fundamentos de

operacin de un banco trifsico. En ella deber observarse cmo el funcionamiento del banco trifsico

est relacionado con las caractersticas (supuestamente obtenidas en la anterior prctica) de lostransformadores monofsicos que lo componen, as como con el tipo de conexin de primario y

secundario entre cada uno de ellos.

Con este propsito se analizar un banco trifsico en el que se realizarn las siguientes dos

conexiones :

o Tringulo-Estrella ( -Y )o Tringulo-Tringulo ( - )

En la primera de ellas se estudiar el comportamiento del banco en vaco calculndose la

relacin de transformacin propia de la conexin. En la segunda, adems del comportamiento en

vaco, se analizar tambin el funcionamiento bajo carga, emplendose para ello una carga trifsicainductiva en estrella.


2. INTRODUCCIN TERICA

Un banco trifsico es un conjunto de tres transformadores monofsicos conectados uno encada fase de un sistema trifsico. Los bobinados de primario de un banco trifsico pueden conectarse

segn dos configuraciones diferentes: estrella y tringulo; los bobinados de secundario pueden

conectarse en estrella, tringulo y zig-zag. Un aspecto importante de los bancos trifsicos que los

diferencia de los transformadores trifsicos es que dichas conexiones de primario y secundario pueden

modificarse fcilmente cosa que en los transformadores trifsicos resulta bastante ms complicado.

2.1. RELACIN DE TRANSFORMACIN

La relacin de transformacin r de un banco trifsico se define como el cociente entre dos

tensiones homlogas, simples o compuestas, una de primario y otra de secundario, es decir:

rVV

VV

VV

N

N= = = =

12

1 2

2

2

32

3 2 L

La relacin de transformacin depende del tipo de conexin empleada en el banco y no tiene

por qu ser igual a la relacin del nmero de espiras n de los bobinados de primario y secundario. Esta

debe ser igual en los tres transformadores monofsicos del banco y se calcula de la siguiente manera:

nVV

VV

VV

A

a

B

b

C

c

= = =

siendo VA , VB , VC las tensiones aplicadas a los bobinados del primario y Va , Vb , Vc las

de los bobinados de secundario.

1

2

3

1

2

3

VA

VB

VaV C

Vb

V c

IB

IA

I C

I

V

BANCO TRIFSICO -Y

N'

S 3VIN =


2.2. CARACTERSTICAS NOMINALES DE LOS BANCOS TRIFSICOS

Por tratarse de un sistema trifsico la potencia nominal SN de un banco trifsico se determina a

partir de la expresin siguiente:

SN = 3 VI

donde

V es la tensin nominal compuesta del banco en el primario (secundario)

I es la intensidad nominal del banco en el primario (secundario)

Las caractersticas nominales de un banco trifsico se determinan a partir de las caractersticas

nominales VNm, INm de los transformadores monofsicos que lo constituyen y del tipo de conexin.

As, por ejemplo, en la conexin tringulo-estrella de la figura los valores nominales del banco en elprimario vendrn dados por:

( ) Nm11N1Nm1NmNNm1

Nm1

IV 3I 3V 3=VI 3S

I 3I

VV

==

=

=

Es decir la potencia nominal del banco trifsico es tres veces la potencia nominal de los

transformadores monofsicos que lo forman. Lo mismo podra hacerse para los valores nominales del

secundario del banco.


3. MATERIAL Y EQUIPO NECESARIO

3.1. VALORES NOMINALES DE LOS TRANSFORMADORES MONOFSICOS

o Potencia Nominal ................................... 1200 VA

o Relacin de Tensiones Nominales .......... 220/127 V

o Relacin de Intensidades Nominales ....... 5.4/9.4 A

3.2. CONEXIN TRINGULO-ESTRELLA EN VACO

o 3 Transformadores Monofsicos 220/127

o 2 Vatmetros 0-200 W

o 5 Polmetros

3.3. CONEXIN TRINGULO-TRINGULO EN VACO



o 5 Polmetros

3.4. CONEXIN TRINGULO-TRINGULO EN CARGA



o 5 Polmetros

o Resistencias de 10 y 30

o 3 Inductancias


4. ESQUEMAS EXPERIMENTALES

4.1. CONEXIN TRINGULO-ESTRELLA EN VACO

n/1220 127

0 0

SN = 1200 VA

TR3

n/1220 127

0 0

SN = 1200 VA

TR1

n/1220 127

0 0

SN = 1200 VA

TR2

A22

A1

W11

W2

1

2

3

N

A33

Ref.

V12V12

AT2

AT3

AT1

MEDIDAS EXPERIMENTALES RESULTADOS

Primario Secundario

V (V) I (A) V (V) r n

V12 V1,T1 I1 I1,T1 V12 V2,T1

V23 V1,T2 I2 I1,T2 V23 V2,T2

V31 V1,T3 I3 I1,T3 V31 V2,T3

VATMETROSW1 W2

POTENCIA CONSUMIDA ( W )


VALORES NOMINALES DEL BANCO

Potencia Nominal ( VA )

Relacin de Tensiones

Relacin de Intensidades

RELACIN DE TRANSFORMACIN

Terico Experimental

r

OSCILOSCOPIO

V12V12


4.2. CONEXIN TRINGULO-TRINGULO EN VACO

n/1220 127

0 0

SN = 1200 VA

TR3

n/1220 127

0 0

SN = 1200 VA

TR2

A22

A1

W11

W2

A33

n/1220 127

0 0

SN = 1200 VA

TR1

1

2

3

Ref.

V12V12

AT1

AT2

AT3

200 W

200 W

MEDIDAS EXPERIMENTALES RESULTADOS

Primario Secundario

V (V) I (A) V (V) r n

V12 V1,T1 I1 I1,T1 V12 V2,T1

V23 V1,T2 I2 I1,T2 V23 V2,T2

V31 V1,T3 I3 I1,T3 V31 V2,T3

VATMETROSW1 W2

POTENCIA CONSUMIDA ( W )


VALORES NOMINALES DEL BANCO

Potencia Nominal ( VA )

Relacin de Tensiones

Relacin de Intensidades

RELACIN DE TRANSFORMACIN

Terico Experimental

r

OSCILOSCOPIO

V12V12


4.3. CONEXIN TRINGULO-TRINGULO EN CARGA

n/1220 127

0 0

SN = 1200 VA

TR3

n/1220 127

0 0

SN = 1200 VA

TR2

2

A11

3

n/1220 127

0 0

SN = 1200 VA

TR1

ZL

ZL

ZL

N

1

2

3

A2

A3

A2

A3

W1

W2

A1

1000 W

1000 W

MEDIDAS EXPERIMENTALES

Primario Secundario Vatmetros ( W )

V (V) I (A) V (V) I (A) W1 W2

V12 I1 V12 V1N I1

V23 I2 V23 V2N I2 Potencia Total ( W )

V31 I3 V31 V3N I3

CARACTERIZACIN DE LA CARGA

Z () cos

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