Electricidad

INTRODUCCIÓN

En la actualidad, la demanda de energía se ha incrementado de manera exponencial debido al crecimiento poblacional del país; es por ello que la necesidad de llegada de energía a nuevas zonas creció junto a esta. Debido a este nuevo factor es necesario el uso de líneas de transmisión y etapas de distribución; en estas la parte más importante es el transformador.

Es por ello que en este taller se desarrollara todos los conceptos necesarios para el diseño y fabricación de los transformadores, estos además pueden ser utilizados para grandes y pequeñas potencias.

OBJETIVOS

Diseñar un transformador trifásico de pequeña potencia.

Reconocer las características constructivas del transformador trifásico seco.

Desarrollar criterios y habilidades para la construcción de transformadores, aplicando normas de seguridad.

INDICACIONES DE SEGURIDAD

Implementos de seguridad de uso obligatorio

Análisis de Trabajo Seguro (ATS)

N° TAREAS RIESGOS IDENTIFICADOS MEDIDAS DE CONTROL DEL RIESGO

1 Recepción de materiales. Caída y daño de los materiales. Contusiones producidas por caída de objetos en los pies del usuario. Llevar los instrumentos y equipos de forma cuidadosa y ordenada. Además usar el equipo de seguridad adecuado.

2 Entrega de materiales. Caída y daño de los materiales. Contusiones producidas por caída de objetos en los pies del usuario. Llevar los instrumentos y equipos de forma cuidadosa y ordenada. Además usar el equipo de seguridad adecuado.

3 Limpieza del lugar de trabajo. Riesgo de caída del estudiante por obstáculos en el camino. Realizar la tarea de forma cuidadosa prestando atención todo el tiempo a la tarea realizada.

FUNDAMENTOS TEÓRICOS

Transformador de aislamiento:

Para una buena protección electrica de un laboratorio o centro de computo, industrial y otros, es necesario contar con un transformador de aislamiento, sobre todo en areas urbanas e industriales, pero mucho no saben porque o que es lo que este dispositivo hace. Como su nombre lo indica, el Transformador de aislamiento, aisla la entrada de energia de la salida, independizando completamente el suministro electrico externo del interno a traves de una malla electroestatica.

El traspaso de energia es via inducción (a diferencia de un transformador normal, esta inducción se hace a traves de una malla electroestatica), esto significa que la mayoria de perturbaciones electricas externas no son pasadas al circuito electrico interno protegiendo todos los equipos conectados de interferencias, pequeñas distorciones en la frecuencia, armonicas, entre otros.

(Caceres, 2001)

Fig. 4.1 Ejmeplo de transformador de aislamiento.

Armónicos en transformadores trifásicos Yd.

De estos grupos de conexión, el más utilizado en la práctica es el Yd5 y el Yd11. El empleo más frecuente y eficaz de este tipo de conexión es en los transformadores reductores para centrales, estaciones transformadoras y finales de línea conectando en estrella el lado de alta tensión y en triángulo el lado de baja tensión.

En lo que se refiere al funcionamiento con cargas desequilibradas, el desequilibrio de cargas secundarias, se transmite al primario en forma compensada para cada fase.

Como ventaja este tipo de conexión no tiene problemas con los armónicos ya que la malla cerrada delta sirve como “trampa” para las corrientes armónicas. Todas las armónicas impares que se generen por la corriente de excitación del transformador se suman entre sí y forman normales de fase en la delta. En cuanto su desventaja, existe un desfasaje de 30 grados entre primario y secundario.

Fig. 4.2 Distribución de devanados en transformador trifásico Yd.

REQUISITOS DEL TRANSFORMADOR

Diseñe un transformador de aislamiento mitigador de armónicos trifásico, seco, de máxima potencia posible con la chapa de 0.5 mm de espesor y las siguientes características.

Fig. 5.1 Dimensiones de la chapa magnética usada.

CÁLCULOS

Cálculo de la potencia del transformador.

S_Fe=0.43√(S_n )

12.15 mm^2=0.43√(S_n )

S_n=798.39 VA≈800 VA

Calculo de las corrientes.

DEVANADO PRIMARIO (ESTRELLA)

Corriente de línea Corriente de fase

I_l=S_n/(√3 V_n )

I_l=(800 VA)/(√3×220V)

I_l=2.1 A

I_f=I_l

I_f=2.1 A

DEVANADO SECUNDARIO (DELTA)

Corriente de línea Corriente de fase

I_l=S_n/(√3 V_n )

I_l=(800 VA)/(√3×220V)

I_l=2.1 A

I_f=I_l/√3

I_f=(2.1 A )/√3

I_n=1.21 A

Sección del alambre.

SECCIÓN DEL ALAMBRE

Delta Estrella

S_C=I_f/J

S_C=(1.21 A)/(2.5 A/mm^2 )

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