Download ELECTROTECNIA E INSTALACIONES ELECTRICAS

ELECTROTECNIA Y MÁQUINAS ELÉCTRICAS
INGENIERIA QUIMICA
Trabajo Práctico N° 5
Año 2013
1) Un transformador monofásico de relación de transformación 400/230 V suministra una carga de 600 W a 230 V. Considere
despreciable I0, el f.p. de la carga 0,9 inductivo. Calcular:
a)
La relación de transformación K.
b)
Las intensidades del primario y secundario.
c)
La resistencia RI; si R1 = 2 y R2 = 1,2 
d)
Las pérdidas en el devanado primario y secundario.
2) Un transformador de 50 KVA y 2400/240 V tiene Pcu n = 850 W, Pfe n = 270 W y Uk % = 4%. Si la máquina trabaja en
un régimen de carga del 60 % y con un factor de potencia de 0,8 en adelanto, Calcule el rendimiento y la regulación.
a)
Cual es el máximo rendimiento que se puede lograr en el trafo compensando el factor de potencia.
b)
Cual es la regulación para el máximo rendimiento encontrado en el punto a).
3) Un transformador de 90 KVA, 11000/2200 v , 50 Hz tiene RI = 14,87  y XI = 65.57  Determinar:
a)
Regulación y rendimiento en condiciones nominales de carga con cos  =1, cos i = 0,8 y cos c = 0.8.
b)
Rendimiento para cargas del 25 %, 50 % y 75 % con el factor de potencia del punto anterior.
c)
En un régimen de carga α = 1 y cos i = 0,8 se compensa el factor de potencia con Qc = 40 KVAr. Determine cual es el
nuevo régimen de carga y la nueva corriente I1.
d)
Realizar el diagrama de fasores de tensiones y corrientes del trafo reducido para todos los casos.
4) Un transformador de 200 KVA y 400/8000 V tiene R1 = 8 m , R2 = 15 ,X1 = 10 m, X2= 20  Calcule:
a)
Rendimiento al 50 % de carga y cos i = 0.8, si Pfen = Pcun/3.
b)
Realizar el diagrama de fasores de tensiones y corrientes del trafo reducido.
c)
Tensión de corto circuito porcentual.
5) Los ensayos de vacío y corto circuito de un transformador de 50 KVA y 2400/240 V han arrojado las siguientes lecturas:
VACIO:
U = 240 V I = 5,41 A
CORTO CIRCUITO:
U = 48 V
I = 20,8 A
P = 186 W
P = 617 W
Si se pretende suministrar 25 KVA a la carga con 240V y factor de potencia 0,8 en atraso calcule el rendimiento y la
regulación de la máquina. Grafique tensiones y corrientes del trafo.
6) Un transformador trifásico de 50 KVA tiene una sección útil en el núcleo de 115 cm2. Admitiendo una inducción máxima de
13700 G, calcular el número de espiras necesario para las tensiones nominales de U1=10000 V y U2= 400 V si la conexión
es:
a)
Estrella-estrella.
b)
Triángulo-estrella
7) Un transformador de un ingenio azucarero de 1000 KVA se conecta durante 12 hrs. por día. Las pérdidas en el hierro son
de 7000 w y las pérdidas en el cobre nominales son 1800 w. Durante 4 horas suministra 700 Kw. con cos = 0.7. Durante
5 horas suministra 500 Kw. con cos = 0.85 y durante el resto del día está en vacío. ¿Cuál es el rendimiento diario?
8) Del circuito equivalente de un transformador se conocen los siguientes parámetros: R1= 0.95 , X1 = 8.5 , R’2= 0.90
,
X’2= 8.5  Go= 0.0002 1/ (1/Ro), Bo=0.0004 1/ (1/Xo). Si la carga referida al primario es Zc= 100 
inductiva, con un factor de potencia igual a 0.92 y la tensión del secundario referida al primario es igual a 0.231 Kv,
calcular:
a)
Todas las corrientes y tensiones.
b)
Dibujar diagrama fasorial.
c)
Error que se comete al despreciar la rama en paralelo.
9) Se desea conocer el rendimiento diario de un transformador que cubre el siguiente ciclo:
a)
5 horas en vacío
b)
12 horas a 0,25 de potencia nominal con cos  0.87.
c)
7 horas a 0.8 de potencia nominal con cos  0.6.
Se conoce que la potencia nominal del transformador es 100 KVA, U1/U2 = 4000/200 v, Pcun = 2.5 Kw y Pfen = 800 w.
10) Un transformador trifásico de distribución, conectado triángulo-estrella, tiene tensiones de 10/0.4 Kv y una potencia
nominal de 50 KVA. Las pérdidas son de 1700 w con potencia nominal. La tensión de cortocircuito es del 5 %. Si Pcu /
Pfe = 4 , calcular:
a)
Relación de transformación.
b)
A plena carga con factor de potencia 1, corrientes en lado de alta y baja tensión.
c)
Corriente de corto circuito primaria.
d)
Corriente en alta si el factor de potencia es 0.75.
e)
Rendimiento y regulación para el punto d)
11) Se necesita que un transformador monofásico para una radio de 50 Hz proporcione 4 V y 700 V cuando se alimente con
240 V.
a)
Calcular el número de espiras de cada arrollamiento si el flujo no excede de 0.3 mega líneas.
b)
Si entrega en 4 V, 1 A al rectificador, y 6 A a los filamentos y en 700 V, 120 mA. para alta tensión, calcule la corriente que
toma de la red despreciando las pérdidas.
12) En un transformador de 150 KVA y 10000 / 1000 V bajo los ensayos se lee: Vacio: U = 1000 V, I = 1 A, P = 1186 W.
Corto circuito: U = 70 V, I = 150 A, P = 3450 W. Si se pretende suministrar 100 KVA a la carga con 1000 V y factor de
potencia 0,8 en atraso, calcule el rendimiento y regulación del transformador.
13) Calcule la tensión de corto circuito de un transformador y sus perdidas en el cobre al 50% de carga si se conoce:
Sn = 315 KVA y U1/U2 = 4000/400 V; Rb = 3 mΩ, Xb = 10 mΩ, Ra = 0.5 Ω, Xa = 2 Ω.
.