Polaridad o secuencia de Fase

           Polaridad o secuencia de Fase

Objetivo:

Comprender las pruebas necesarias para establecer la polaridad o secuencia de fases en transformadores monofásicos o trifásicos según sea el caso

Material y Equipo:

• Cables para realizar conexiones.
• Transformadores a analizar:

1. Transformador Monofásico
2. Transformador Trifásico

Marco teórico:  

Esta práctica abarca dos aspectos relacionados con el orden de colocación de las terminales de alta y baja tensión. En los transformadores monofásicos es posible identificar entre sus cuatro terminales, dos de ellas con la misma polaridad. Sin embargo, en los trifásicos que tienen de 6 a 8 terminales, resulta muy confuso identificar las terminales con la misma polaridad instantánea, por lo que se recurre al termino de secuencia de fases.

Existen diversos métodos para este fin:

Prueba de polaridad:

Para transformadores monofásicos, se identifica la posición de las terminales conocidas según el siguiente diagrama:

[pic 1]

Y claro, entendiendo que X1 y H1 son terminales de la misma polaridad

Métodos para identificar polaridad.

1. Método del transformador patrón.

El transformador patrón nos debe proporcionar la relación de transformación y polaridad de manera que al conectarlo con el trasformador en prueba identifiquemos su polaridad.

1. Método de dos voltímetros.

Consiste en aplicar al devanado de alta un voltaje alterno de valor nominal menor. Puentear las dos terminales a la izquierda del observador, situado este frente a las de baja, y colocar dos voltímetros uno entre las de alta y otro entre las terminales a su derecha.

[pic 2]

Así la lectura de alta tensión es VH, y el voltímetro colocado entre alta y baja tensión es la suma algebraica de voltajes, entonces:

Si ∑V > VH la polaridad es aditiva.[pic 3][pic 4][pic 5][pic 6][pic 7][pic 8][pic 9][pic 10][pic 11][pic 12][pic 13][pic 14][pic 15][pic 16][pic 17]

Si ∑V < VH la polaridad es sustractiva.

Prueba de secuencia de fases:

Un sistema trifásico de voltajes es un conjunto de tres tensiones alternas de igual magnitud y frecuencia y desfasadas entre si 120 ˚, esto implica que un determinado valor instantáneo de voltaje no aparece simultáneamente en las tres líneas, si no que aparece primero en una, en un tiempo de t=1/3T en la que sigue y en t=2/3T en la última. Entonces la secuencia de fases es el orden en que aparece en las líneas un determinado valor instantáneo de voltaje.

Se puede identificar cada Línea como A, B, C entonces la secuencia ABC nos indica el orden de izquierda a derecha, con la rapidez de la frecuencia del transformador.

Si aplicamos en secuencia por alta tensión, , y si en el lado de baja tensión se inducen voltajes con la secuencia , se dice que el transformador tiene secuencia normal.[pic 18][pic 19]

Existen diversos tipos de secuencímetros:

• Secuencímetro indicador: Instrumento de prueba bajo el principio de motor de inducción, contiene 3 conexiones en orden, y se observa que el indicador de la caratula gire en sentido positivo.
• Secuencímetro de dos resistencias y un capacitor: Secuencímetro “casero”, consta de dos lámparas incandescentes y un banco de capacitores, conectados en estrella, al energizar el circuito se observa que una lámpara prende más que la otra, Su secuencia es: Lámpara brillante- Lámpara Opaca- capacitor.
• Secuencímetro de dos resistencias y un inductor: Secuencímetro “casero”, consta de dos lámparas incandescentes y un banco de inductores, conectados en estrella, al energizar el circuito se observa que una lámpara prende más que la otra, Su secuencia es: Lámpara Opaca- Lámpara Brillante- inductor.

Desarrollo:

Primeramente, se desarrolló la prueba de polaridad para el transformador monofásico que se encuentra en la mesa. Debido a que es difícil observar la deflexión de la flecha en el método de la descarga inductiva, se optó por el método más sencillo de los dos voltímetros, se colocaron como se explicó en la introducción de la presente, recordando que para el caso particular de nuestro transformador la cantidad de terminales no es como en la ilustración, así que se procedió a ubicar las terminales de alta y de baja primero. Posteriormente se realizó la prueba y debido a que el voltaje algebraico de ambas terminales, fue mayor que el de alta tensión, se pudo afirmar que nuestro transformador tiene polaridad aditiva.

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