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ESCUELA SUPERIOR POLITÉCNICA DEL LITORAL
Facultad de Ingeniería en Electricidad y Computación
LABORATORIO DE SISTEMAS DE POTENCIA
REPORTE # 6
Medir la relación de espiras (vueltas) de un
Transformador de Distribución.
ESTUDIANTE:
Erick Josué Conde Bermeo
GRUPO:
Michelle Maclovia Bravo Briones
José Leónidas Espinel Encalada
Kerly Antonieta Orozco Ruiz
Misael Patricio Tinoco Tinoco
PROFESOR:
Alberto Hanze Bello
FECHA DE REALIZACIÓN:
19 de Julio del 2013
FECHA DE ENTREGA:
26 de Julio del 2013
I TÉRMINO 2013
GUAYAQUIL – ECUADOR
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
Medir la relación de espiras (vueltas) de un transformador de distribución.
Usar el equipo de medición DTR MODEL 8500 – 115V.
Revisar normas, métodos, procedimientos, análisis e informes.
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Equipo de medición DTR MODEL 8500 – 115V
Transformador de Distribución Monofásico WESTINGHOUSE No. 72504, 7.620 kV/120240 V, 50 KVA, 60 Hz, Clase A0
El transformador es el equipo eléctrico que sirve para transferir energía eléctrica de un nivel de
voltaje a otro.
El transformador en su forma elemental está constituido por dos circuitos eléctricos que son los
devanados primario y secundario y un circuito magnético en el núcleo. El devanado primario
tiene N1 vueltas y el devanado secundario N2 vueltas. Un diagrama del transformador se
presenta en la Fig. 1
Núcle
o
φ
i1 = iφ + i2’
+
i2
+
+
N1
v1
+
N2
e1
Carga
e2
v2
Circuito magnético
Devanado
Primario
Devanado
Secundario
Fig. 1 CIRCUITOS DEL TRANSFORMADOR
El devanado primario es alimentado con el voltaje v1 y la corriente de excitación iφ produce el
flujo magnético φ en el núcleo.
Debido a las leyes de Faraday y de Lenz, la fmm iφN1 induce la fcem e1 en el devanado primario
y la fem e2 en el devanado secundario:
e1 = - N1
d
dt
e2 = - N 2
d
dt
Cuando se conecta la carga en el devanado secundario, la corriente i2 tiene un efecto
desmagnetizante con respecto al flujo magnético φ que ha inducido la fem e2. Por esta razón
la corriente del devanado primario i1 tiene la componente i2’ para contrarrestar el efecto
desmagnetizante de la corriente i2.
Transformador Monofásico
El transformador monofásico es de tipo acorazado y el acero magnético del núcleo envuelve por
igual a los devanados primario y secundario. El devanado de baja tensión B.T. se instala en el
interior y el de alta tensión A.T. al exterior debido a que el devanado de alta tensión es el más
susceptible de sufrir fallas .Esta disposición de los devanados permite realizar una reparación
más fácil.
El transformador monofásico se presenta en la Fig. 2.
Espacio aislante
eléctrico
Núcleo
Devanados de
B.T. y A.T.
A.T.
B.T.
B.T.
Fig. 2 TRANSFORMADOR MONOFASICO
A.T.
Relación de Transformación
De acuerdo al transformador ideal y la ley de Faraday se tiene en los devanados primario y
secundario lo siguiente:
d
v1  e1  N1
[1.1]
dt
d
v2  e2  N 2
[1.2]
dt
Al realizar la relación de las expresiones [1.1] y [1.2]:
d
v1 N1 dt

v 2 N d
2 dt
[1.3]
y al utilizar los valores RMS de los voltajes y simplificar la ecuación [1.3] se tiene:
V1 N1

V2 N 2
que es la relación de transformación de los voltajes.
1. Conecte los cables de prueba DTR al transformador no energizado de manera adecuada,
como se detalla en la Fig. 3
2. Encienda el DTR, cuando el instrumento está ajustado para una prueba VT/PT, el DTR
mostrará el mensaje “VT/PT Test Mode Ready” después de la secuencia inicial de
encendido. Este mensaje indica que el DTR está listo para realizar la prueba.
3. Pulse el botón TEST una vez (CUIDADO: No se debe realizar la prueba mientras haya
personal manejando las conexiones del transformador).
4. Se mostrará durante 3 segundos “Press [TEST] to Check Continuity” (pulse [TEST] para
comprobar continuidad). Si se desea una prueba de continuidad, se debe pulsar en ese
momento el botón TEST una vez. Los resultados de la prueba de continuidad se mostrará
como CONT (continuo) o OPEN (abierto) para ambas conexiones X y H.
5. El siguiente mensaje que se mostrará es “*Ratio Testing [TEST] to Cancel” (*Prueba de
Razón [TEST] para cancelar). El asterisco (*) va a parpadear mientras dura la prueba. La
prueba se puede cancelar en este momento pulsando el botón [TEST] una vez. Si la
prueba continúa, se mostrará la Razón y la Corriente de Excitación.
6. Una vez que los resultados de la prueba han sido registrados, pulse el botón [TEST] para
reiniciar la prueba.
7. Repita los pasos anteriores para las diferentes configuraciones
Esta rutina puede ser repetida tantas veces como sea necesario sin apagar el instrumento.
Conjunto de cables H
Conjunto de cables X
Fig. 3 Diagrama de Conexiones
Para cada una de las tomas o taps obtuvimos las siguientes relaciones de transformación entre
el primario y el secundario del transformador de distribución, lo cual se detalla a continuación
Prueba 1
Relación de vueltas entre el primario y una de las bobinas de 120 V del lado secundario.
𝑷𝒐𝒔𝒊𝒄𝒊ó𝒏 (𝑻𝑨𝑷)
I
II
III
IV
V
𝑽𝑯 (𝑽)
8001
7811
7620
7430
7230
EXPERIMENTAL
𝑿𝟏 /𝑿𝟐
66.682
65.088
63.492
61.891
60.283
TEÓRICO
𝑿𝟏 /𝑿𝟐
66.672
65.092
63.500
61.917
60.250
% 𝑬𝒓𝒓𝒐𝒓
0.001
0.006
0.013
0.376
0.055
Tabla 1 Resultados Teóricos y Experimentales
Prueba 2
Relación de vueltas entre el primario y la otra bobina de 120 V del lado secundario.
𝑷𝒐𝒔𝒊𝒄𝒊ó𝒏 (𝑻𝑨𝑷)
I
II
III
IV
V
𝑽𝑯 (𝑽)
8001
7811
7620
7430
7230
EXPERIMENTAL
𝑿𝟐 /𝑿𝟑
66.693
65.096
63.495
61.894
60.296
TEÓRICO
𝑿𝟐 /𝑿𝟑
66.672
65.092
63.500
61.917
60.250
Tabla 2 Resultados Teóricos y Experimentales
% 𝑬𝒓𝒓𝒐𝒓
0.031
0.006
0.009
0.037
0.076
Prueba 3
Relación de vueltas entre el primario y las dos bobinas de 120 V del lado secundario conectadas
en serie.
𝑷𝒐𝒔𝒊𝒄𝒊ó𝒏 (𝑻𝑨𝑷)
I
II
III
IV
V
𝑽𝑯 (𝑽)
8001
7811
7620
7430
7230
EXPERIMENTAL
𝑿𝟏 /𝑿𝟑
33.347
32.547
31.747
30.947
30.147
TEÓRICO
𝑿𝟏 /𝑿𝟑
33.337
32.546
31.750
30.958
30.125
% 𝑬𝒓𝒓𝒐𝒓
0.029
0.003
0.009
0.035
0.073
Tabla 3 Resultados Teóricos y Experimentales
Observamos que la relación de transformación para cada tap en cada prueba el porcentaje de
error con respecto al valor teórico son valores pequeños, esto se logró a que se utilizó un equipo
apropiado, específicamente para realizar este tipo de prueba
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NORMA TÉCNICA ECUATORIANA NTE INEN 2117:98. Medición de la relación de
transformación.
Manual de instrucciones: “DIGITAL TRANSFORMER RATIOMETER”. Modelo DTR 8500.
AEMC INSTRUMENTS.
IEEE Standard Test Code for Liquid-Immersed Distribution, Power, and Regulating
Transformers. IEEE Std C57.12.90-1999.