ensayo de un circuito trifásico
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UNIVERSIDAD DE BUENOS AIRES FACULTAD DE INGENIERIA DEPARTAMENTO DE ELECTROTECNIA 65.48 LABORATORIO DE INSTALACIONES ELECTRICAS Trabajo Práctico de laboratorio N° 1 ENSAYO DE UN CIRCUITO TRIFÁSICO PROFESOR Ing. JORGE MAISLIN JEFE TP Ing. EDUARDO INFANTE AYUD. TP Ing. OMAR BLANCO ALUMNO PADRON Ejecución Fecha: Aprobación Fecha: ALUMNO PADRON Objetivo: Medición de potencias en un circuito trifásico conectado en estrella tetrafilar y trifilar, con cargas equilibradas y desequilibradas, mediante el empleo de vatímetros. Elementos a utilizar: W1, W2, W3 AR, AS, AT, A0 U, U0 RR, RS , RT CR, CS, CT L1 L2 L3 SV Vatímetros electrodinámicos Amperímetros de hierro móvil Voltímetro de hierro móvil Banco trifásico de resistencias Banco trifásico de capacitores Llave tripolar Llave inversora Llave de cierre Llave selectora voltimétrica Circuitos a utilizar: Tablero 3 X 380 V - 50 Hz L1 R AR W1 S AS W2 T AT W3 L2 RR L3 0 U0 RS RT CR CS CT O’ A0 Llave selectora voltimétrica U 65.48 LABORATORIO DE INSTALACIONES ELECTRICAS 1 ALUMNO PADRON Listado de instrumentos: INSTRUMENTO Amperímetro AR Amperímetro AS Amperímetro AT Amperímetro A0 Voltímetro U0 Voltímetro U Vatímetro W1 Vatímetro W2 Vatímetro W3 MARCA NUMERO PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO CLASE ALCANCES ALCANCE USADO MENOR DIVISIÓN Método operativo: Se alimentará el sistema con una tensión de 3 x 380 V-50 Hz y se procederá a medir las corrientes, tensiones y potencias. Se verificará que las llaves individuales del banco de resistores y capacitores se encuentren abiertas. Se colocan las llaves L2 y L3 en la posición de sistema tetrafilar, se energiza el circuito y se carga el mismo mediante resistencias iguales RR, RS, RT y mediante los reóstatos R´y R´´ se ajusta para equilibrar la carga, para lo cual las corrientes de línea sean iguales (IR = IS = IT) y que la corriente de neutro sea cero (I0= 0). Se deberá verificar también que las indicaciones de los vatímetros sean iguales y positivas (sí alguno tiene indicación negativa se deberá invertir la polaridad de la bobina del instrumento que corresponda) A continuación se efectuarán ensayos con distintos tipos de carga de acuerdo a lo indicado en el siguiente cuadro el cual deberá ser completado. Se deberá tener especial cuidado de determinar la secuencia de alimentación mediante el tercer ensayo, con carga equilibrada óhmico-capacitiva, en sistema trifilar. Si WRT < WST Secuencia positiva Si WRT > WST Secuencia negativa 65.48 LABORATORIO DE INSTALACIONES ELECTRICAS 2 ALUMNO PADRON VALORES MEDIDOS Fase R Fase S Fase T Trifilar equilibrado R R R Tetrafilar equilibrado R R R Trifilar equilibrado R/C R/C R/C Tetrafilar equilibrado R/C R/C R/C Trifilar desequilibrado R C R/C Tetrafilar desequilibrado R C R/C Trifilar desequilibrado R -- R R -- R Tetrafilar desequilibrado UL URO´ USO´ UTO´ UO´O IR IS IT I0 WR WS WT WRT WST V V V V V A A A A W W W --- --- --- --- --- ----- --- --- --- --- --- --- --- 65.48 LABORATORIO DE INSTALACIONES ELECTRICAS ----- --- --- --- ----- --- --- --- ------- --- --- --- 3 ALUMNO PADRON Con los valores obtenidos se procederá a efectuar los siguientes cálculos y volcar los resultados al cuadro correspondiente. P = WR + WS + WT Sistema tetrafilar P = WRT + WST Sistema trifilar IL = IR + IS + IT 3 Para cargas equilibradas P cos ϕ = Para cargas equilibradas 3 ⋅ UL ⋅ IL WRT UL ⋅ IR cos ϕ ST = cos ϕ R = WR URO´ ⋅ IR cos ϕ S = cos ϕT = WT UTO´ ⋅ IT cos ϕ RT = 65.48 LABORATORIO DE INSTALACIONES ELECTRICAS WST UL ⋅ I S WS USO´ ⋅ IS 4 ALUMNO PADRON VALORES CALCULADOS Fase R Fase S Fase T Trifilar equilibrado Tetrafilar equilibrado Trifilar equilibrado Tetrafilar equilibrado Trifilar desequilibrado Tetrafilar desequilibrado Trifilar desequilibrado Tetrafilar desequilibrado P IL UL cos ϕ W A V -- R R R R R R R/C R/C R/C R/C R/C R/C R C R/C --- -- R C R/C --- -- R -- R --- -- R -- R --- -- 65.48 LABORATORIO DEINSTALACIONES ELECTRICAS cos ϕRT --- --- --- --- ϕRT cos ϕST ϕST cos ϕR ϕR cos ϕS ϕS cos ϕT ϕT ° -- ° -- ° -- ° -- ° --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- 5 ALUMNO PADRON Verificaciones: 1. Para cargas equilibradas, las potencias totales para sistemas tri y tetrafilares deben ser iguales, así como los factores de potencia, lo cual se verificará completando el siguiente cuadro: Estado Trifilar equilibrado Tetrafilar equilibrado Trifilar equilibrado Tetrafilar equilibrado Carga P [W] Cos ϕR Cos ϕS --- --- R Cos ϕT Cos ϕRT Cos ϕST --- R R/C --- --- --- --- --- --- --- R/C 2. Se debe cumplir la primera ley de Kirchhoff en todas las determinaciones del centro de estrella de la carga. Se verificará la igualdad de corrientes de fase para los estados con carga equilibrada, completando el siguiente cuadro: Estado Trifilar equilibrado Tetrafilar equilibrado Trifilar equilibrado Tetrafilar equilibrado Carga IR IS IT I0 --- R R --- R/C R/C 3. En los ensayos con carga trifilar desequilibrada, se verificará la igualdad entre los valores medidos y los obtenidos gráficamente de la tensión de neutro. Estado Trifilar desequilibrad o Trifilar desequilibrad o Carga Uo´o Medido Uo´o Calculado R – C – R/C R---R 65.48 LABORATORIO DE INSTALACIONES ELECTRICAS 6 ALUMNO PADRON 4. Verificar el cumplimiento de la primera ley de Kirchhoff, comparando los valores de la corriente medidos y los determinados gráficamente para la corriente I0. I0 ESTADO DE CARGA Fase R Fase S Fase T Tetrafilar equilibrado Tetrafilar equilibrado Tetrafilar desequilibrado Tetrafilar desequilibrado R R R R/C R/C R/C R C R/C R -- R 65.48 LABORATORIO DE INSTALACIONES ELECTRICAS Medido Calculado 7 ALUMNO PADRON Diagramas: Se efectuarán los diagramas fasoriales correspondientes a cada ensayo en las escalas indicadas de U e I 1. TRIFILAR EQUILIBRADO R R R R T 2. Escala ( U ) = 40 V / cm Escala ( I ) = 1 A / cm S TETRAIFILAR EQUILIBRADO R R R R T 65.48 LABORATORIO DEINSTALACIONES ELECTRICAS S 8 ALUMNO PADRON 3. TRIFILAR EQUILIBRADO RC RC RC R T 4. Escala ( U ) = 40 V / cm Escala ( I ) = 1 A / cm S TETRAIFILAR EQUILIBRADO RC RC RC R T 65.48 LABORATORIO DE INSTALACIONES ELECTRICAS S 9 ALUMNO PADRON 5. TRIFILAR DESQUILIBRADO R C RC R T 6. Escala ( U ) = 40 V / cm Escala ( I ) = 1 A / cm S TETRAIFILAR DESQUILIBRADO R C RC R T 65.48 LABORATORIO DE INSTALACIONES ELECTRICAS S 10 ALUMNO PADRON 7. TRIFILAR DESQUILIBRADO R - R R T 8. Escala ( U ) = 40 V / cm Escala ( I ) = 1 A / cm S TETRAIFILAR DESQUILIBRADO R - R R T 65.48 LABORATORIO DE INSTALACIONES ELECTRICAS S 11
