Problema 92-2
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Considere un transformador monofásico de 50 kVA con una tensión nominal de 13.200 / 220 voltios y que
se sometió a una prueba donde se ubicaron los instrumentos de medición en el primario y se obtuvieron
las siguientes lecturas:
Tipo de Prueba
Voltaje (V)
Corriente (A)
Potencia Real (W)
Circuito Abierto
13.200
0,32
900
Corto Circuito
850
3,79
380
a) Determinar las resistencias y reactancias del transformador referidas al primario.
b) Dibujar un diagrama con los valores obtenidos.
Solución del Problema 92-2
Item a
La relación de transformación del transformador es:
a = V1 / V2 = 13.200 / 220 = 60
Teniendo los valores de Vcc y Icc, entonces por eq. 92-09:
Z'eq = Vcc / Icc = 850 / 3,79 = 224,27 ohms
Tenga en cuenta que estamos usando valores referidos al primario y lo hacemos explícito usando Z'eq. Por otro lado, utilizando eq. 92-10 calculemos el valor de R'eq usando los otros datos dados,
es decir, la potencia Wcc consumida por el transformador en cortocircuito. Pronto:
R'eq = Wcc / Icc2 = 280 / (3,79)2 = 19,50 ohms
También usamos R'eq para indicar que el valor calculado se refiere al primario. Entonces, con el
Valores de Z'eq y R'eq calculados,
podemos calcular el valor de X'eq usando la eq. 92-11.
Para encontrar los valores de R1 y X1 usemos las ecuaciones
ecuación 92-14 y eq. 92-15. De esta forma tenemos
R1 = R'eq/ 2 = 9,75 ohms
X1 = X'eq/ 2 = 111,71 ohms
Con estos valores calculados podemos calcular los valores de R2 y X2, estos valores ya están
referenciado al secundario, usando las relaciones a continuación.
R2 = R1/ a2 = 9,75 / 3600 = 0,00271 ohms
X2 = X2/ a2 = 111,71 / 3600 = 0,031 ohms
Tenga en cuenta que con la prueba de cortocircuito podemos determinar los principales parámetros del transformador.
Ahora, la prueba de lazo abierto nos permitirá encontrar los valores de los parámetros que componen el
circuito de magnetización del transformador. Luego, utilizando los datos proporcionados junto con la ecuación eq. 92-04
podemos calcular el valor de Rh, o:
Rh = Vnom2/ W0 = 13.2002 / 900 = 193.600 Ω
Y usando eq. 92-05 podemos calcular el valor de Zex, o:
Zex = Vnom/ Ip = 13.200 / 0,32 = 41.250 ohms
Con los valores de Rh y Zex, usando eq. 92-06, repetido a continuación, podemos
calcular el valor de Xm, o:
eq. 92-06
Sustituyendo los valores numéricos y realizando el cálculo, obtenemos:
Xm = 42.220 ohms
Item b
En la Figura 92-02.1 mostramos el esquema del transformador visto desde el lado de alta tensión.