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.
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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 =
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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.
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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 3 Transformadores Monofsicos 220/127
o 2 Vatmetros 0-200 W
o 5 Polmetros
3.4. CONEXIN TRINGULO-TRINGULO EN CARGA
o 3 Transformadores Monofsicos 220/127
o 2 Vatmetros 0-1000 W
o 5 Polmetros
o Resistencias de 10 y 30
o 3 Inductancias
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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 )
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VALORES NOMINALES DEL BANCO
Potencia Nominal ( VA )
Relacin de Tensiones
Relacin de Intensidades
RELACIN DE TRANSFORMACIN
Terico Experimental
r
OSCILOSCOPIO
V12V12
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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 )
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VALORES NOMINALES DEL BANCO
Potencia Nominal ( VA )
Relacin de Tensiones
Relacin de Intensidades
RELACIN DE TRANSFORMACIN
Terico Experimental
r
OSCILOSCOPIO
V12V12
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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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