Clases

Planificación de clase.

REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA

UNIVERSIDAD PEDAGÓGICA EXPERIMENTAL LIBERTADOR

INSTITUTO PEDAGÓGICO DE BARQUISIMETO

“LUIS BELTRAN PRIETO FIGUEROA”

Asignatura: Electricidad

Docente: Paolo yustiz.

Temática: Transformadores y conexiones de transformación Delta-Delta.

Fecha	Contenido	Objetivo	Actividades	Recursos	Instrumentos
25/08/2015	Transformadores: -Definición. -Construcción. Conexiones Delta-Delta -Definición -Función -Ventajas. -Desventajas. -Características. -Diagramas. -Resolución de ejercicio.	Transmitir conocimientos pedagógicos y enciclopédicos a los estudiantes sobre Transformadores y las conexiones de transformación Delta-Delta.	Inicio: -Saludo y toma de asistencias. -Descripción de los puntos a tratar en la clase. -Breve introducción sobre la temática. Desarrollo: -Explicación del contenido teórico de la temática a través de la técnica expositiva. -Visualización y explicación de los diagramas, -Resolución y explicación de ejercicio. Cierre: -Originar una lluvia de ideas sobre la temática para detallar si la información fue transmitida a los estudiantes con éxito.	Humanos: -Docente. -Estudiantes. Materiales: -Pizarrón. -Marcadores. -Libros. -Video beam. -Borrador.	-Examen. -Taller.

Modelo didáctico para elaborar la propuesta didáctica sobre la clase de Conexiones de Transformación Delta-Delta.

Transformadores y conexión de transformación Delta-Delta.

Definición de Transformador.

Podemos definir  transformador como un dispositivo eléctrico que permite aumentar o disminuir la tensión en un circuito eléctrico de corriente alterna, manteniendo la potencia. La potencia

 que ingresa al equipo, en el caso de un transformador ideal (esto es, sin pérdidas), es igual a la que se obtiene a la salida. Las máquinas reales presentan un pequeño porcentaje de pérdidas, dependiendo de su diseño y tamaño, entre otros factores.

El transformador es un dispositivo que convierte la energía eléctrica alterna de un cierto nivel de tensión, en energía alterna de otro nivel de tensión, basándose en el fenómeno de la inducción electromagnética. Está constituido por dos bobinas de material conductor, devanadas sobre un núcleo cerrado de material ferromagnético, pero aisladas entre sí eléctricamente. La única conexión entre las bobinas la constituye el flujo magnético común que se establece en el núcleo. El núcleo, generalmente, es fabricado bien sea de hierro o de láminas apiladas de acero eléctrico, aleación apropiada para optimizar el flujo magnético. Las bobinas o devanados se denominan primarios y secundarios según correspondan a la entrada o salida del sistema en cuestión, respectivamente. También existen transformadores con más devanados; en este caso, puede existir un devanado "terciario", de menor tensión que el secundario.

Por otra parte la relación de transformación es importante ya que  indica el aumento o decremento que sufre el valor de la tensión de salida con respecto a la tensión de entrada, esto quiere decir, la relación entre la tensión de salida y la de entrada.

La relación entre la fuerza electromotriz inductora (Ep), la aplicada al devanado primario y la fuerza electromotriz inducida (Es), la obtenida en el secundario, es directamente proporcional al número de espiras de los devanados primario (Np) y secundario (Ns) , según la ecuación:

La relación de transformación (m) de la tensión entre el bobinado primario y el bobinado secundario depende de los números de vueltas que tenga cada uno. Si el número de vueltas del secundario es el triple del primario, en el secundario habrá el triple de tensión.

Dónde: (Vp) es la tensión en el devanado primario o tensión de entrada, (Vs) es la tensión en el devanado secundario o tensión de salida, (Ip) es la corriente en el devanado primario o corriente de entrada, e (Is) es la corriente en el devanado secundario o corriente de salida.

Los transformadores para circuitos trifásicos pueden construirse de dos maneras. Estas son:

a-      Tomando tres transformadores monofásicos y conectándolos en un grupo trifásico.

b- Haciendo un transformador trifásico que consiste en tres juegos de devanados enrollados sobre un núcleo común.

Conexión delta-delta en transformadores.

Se utiliza esta conexión cuando se desean mínimas interferencias en el sistema. Además, si se tiene cargas desequilibradas, se compensa dicho equilibrio, ya que las corrientes de la carga se distribuyen uniformemente en cada uno de los devanados. La conexión delta-delta de transformadores monofásicos se usa generalmente en sistemas cuyos voltajes no son muy elevados especialmente en aquellos en que se debe mantener la continuidad de unos sistemas. Esta conexión se emplea tanto para elevar la tensión como para reducirla.

En caso de falla o reparación de la conexión delta-delta se puede convertir en una conexión delta abierta-delta abierta.

Ventajas:

-No tiene desplazamiento de fase.

-No tiene problemas con cargas desequilibradas o armónicas.

-Se puede quitar un transformador para mantenimiento o reparación y queda funcionando con dos transformadores pero como banco trifásico, cuando hablamos de un banco de transformadores monofásicos y seria el 58% de su 100% de trabajo (Delta abierta).

-Los desequilibrios motivados por las cargas en el secundario se reparten igualmente entre las fases del primario, evitando los desequilibrios de flujos magnéticos.

Desventajas:

-Cuando las cargas están desequilibradas los voltajes en las fases del transformador pueden desequilibrarse bastante.

-Los voltajes de terceros armónicos pueden ser muy grandes.

-No dispone de salida de neutro, tanto en el primario como en el secundario, con la consiguiente limitación en su utilización.

-Cada bobinado debe soportar la tensión de red (compuesta), con el consiguiente aumento del número de espiras.

-No se puede suministrar energía con cuatro conductores.

-Cuando opera con altas tensiones de línea, los costos de diseño de las bobinas son mayores.

Circuitos Trifásicos. Variaciones

            En los siguientes circuitos se muestran las variaciones que sufren las corrientes y los voltajes al pasar de las líneas a las fases.

Conexión de transformación Delta-delta

Características:
    -Los voltajes primarios de línea y de fase son iguales:

    -Las tensiones secundarias cumplen la siguiente relación:

    -La relación entre tensiones de fase es:

    -La relación entre los voltajes de línea es:

Diagramas.

Resolucion de ejercicio:

Tres transformadores monofásicos se conectan en delta-delta a fin de reducir un voltaje de línea de 138 kV a 4160 V para suministrar potencia a una planta manufacturera. La planta absorbe 21 MW con un factor de potencia retrasado de 86 por ciento.

Calcule

a. La potencia aparente absorbida por la planta.

b. La potencia aparente suministrada por la línea de alto voltaje.

c. La corriente en las líneas de AV.

d. La corriente en las líneas de bajo voltaje (BV).

e. Las corrientes en los devanados primario y secundario de cada transformador.

f. La carga soportada por cada transformador.

Solución

a- La potencia aparente absorbida por la planta es:

b. El banco de transformadores absorbe una cantidad mínima de potencia activa y reactiva a causa de las pérdidasy la potencia reactiva asociada al flujo mutuo y los flujos de dispersión son pequeños. Por lo tanto, la potencia aparente suministrada por la línea de AV también es de 24.4 MVA.

c. La corriente en cada línea de AV es:

d. La corriente en la línea de BV es:

e. De acuerdo con la figura 12.2, la corriente en cada devanado primario es:

f. Como la carga de la planta está balanceada, cada transformador soporta un tercio de la carga total, o:

También podemos obtener la carga soportada por cada transformador multiplicando el voltaje primario por la corriente primaria:

Simbología

Ep = Fuerza electromotriz inductora.

Es = Fuerza electromotriz inducida.

Np = Devanado primario.

Ns = Devanado secundario.

Vp = Voltaje en el devanado primario.

Vs = Voltaje en el devanado secundario.

Ip = Corriente en el devanado primario.

Is = Corriente en el devanado secundario.

m = Relación de transformación.

Vl = Voltaje de línea.

Vf = Voltaje de fase.

P = Potencia.

Mapa Mental

Glosario

Transformador: El transformador es un dispositivo que se encarga de "transformar" el voltaje de corriente alterna que tiene a su entrada en otro de diferente amplitud, que entrega a su salida. Se compone de un núcleo de hierro sobre el cual se han arrollado varias espiras (vueltas) de alambre conductor. Este conjunto de vueltas se llaman bobinas y se denominan:

 • Bobina primaria o "primario" a aquella que recibe el voltaje de entrada y  Bobina secundaria o "secundario" a aquella que entrega el voltaje transformado.

Electricidad: La electricidad es una propiedad física manifestada a través de la atracción o del rechazo que ejercen entre sí las distintas partes de la materia. El origen de esta propiedad se encuentra en la presencia de componentes con carga negativa (denominados electrones) y otros con carga positiva (los protones).

Circuito: Un circuito eléctrico, por lo tanto, es la interconexión de dos o más componentes que contiene una trayectoria cerrada. Dichos componentes pueden ser resistencias, fuentes, interruptores, condensadores, semiconductores o cables, por ejemplo. Cuando el circuito incluye componentes electrónicos, se habla de circuito electrónico.

Conexión: Punto donde se realiza un enlace entre dispositivos o sistemas. También conexión hace referencia al enlace completo. Una conexión puede ser alambrada o inalámbrica, digital o analógica, virtual o real.

Voltaje: El voltaje es la magnitud física que, en un circuito eléctrico, impulsa a los electrones a lo largo de un conductor. Es decir, conduce la energía eléctrica con mayor o menor potencia.

Potencia: Es la relación de paso de energía de un flujo por unidad de tiempo; es decir, la cantidad de energía entregada o absorbida por un elemento en un tiempo determinado. La unidad en el Sistema Internacional de Unidades es el vatio (watt).

Intensidad: La intensidad de corriente es la cantidad de carga eléctrica que pasa a través del conductor por unidad de tiempo (por segundo), por lo tanto el valor de la intensidad instantánea.

Si la intensidad permanece constante, utilizando incrementos finitos de tiempo. Si por el contrario la intensidad es variable la fórmula anterior nos dará el valor de la intensidad media en el intervalo de tiempo considerado. La unidad de intensidad de corriente en el Sistema internacional de unidades es el amperio.

 Diagrama: Representación gráfica de las variaciones de un fenómeno o de las relaciones que tienen los elementos o las partes de un conjunto.

Interacción: Es una acción que se ejerce de forma recíproca entre dos o más sujetos, objetos, agentes, fuerzas o funciones.

Devanado: Componente de un circuito eléctrico formado por un hilo conductor aislado y devanado repetidamente, en forma variable según su uso.

Referencias.

http://www.academia.edu/8127609/TIPOS_DE_CONEXIONES_DE_TRANSFORMADORES_TRIFASICOS_VENTAJAS_Y_DESVENTAJAS.

Ref: M.I.T., Circuitos Magnéticos y Transformadores, Reverté, Buenos Aires 1981.

Maquinas Eléctricas y Sistemas de Potencia.Libro.