Lab 00 Diseño y Cálculo
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DE DISTRIBUCIÓN
CÓDIGO: EE4060
TALLER N° 00
“Diseññ o y cáá lculos coñstructivos del tráñsformádor
Trifáá sico”
ELECTROTECNIA INDUSTRIAL
PROGRAMA DE FORMACIÓN REGULAR
MANTENIMIENTO DE SUBESTACIONES Nro. DD-106
DE MANTENIMIENTO Página: 2 de 19
TABLA DE CONTENIDO
NOTA
GRUPO: “B”
PROGRAMA Electrotecnia
PROFESIONAL: Industrial - C4
SEMESTRE: IV
FECHA DE
07 09 18 HORA: 23:59 am
ENTEGA:
CAPITULO 1 3
1. INTRODUCCIÓN 3
1.1. INTRODUCCIÓN 3
CAPITULO 2 3
2. OBJETIVOS 3
2.1. OBJETIVO GENERAL 3
CAPITULO 3 4
3. EQUIPOS Y MATERIALES 4
CAPÍTULO 4 5
4. MARCO TEÓRICO 5
CAPÍTULO 5 5
5. OPERACIONES 7
5.1. DIMENSIONES DEL NÚCLEO 7
5.2. CÁLCULOS CONSTRUCTIVOS 7
5.2.1. VALORES GENERALES 7
5.2.2. CÁLCULO DE LA SECCIÓN DEL NÚCLEO 8
CALCULE LADO DEL NÚCLEO (H) : 8
CANTIDAD DE LÁMINAS NECESARIAS: 8
5.2.3. CÁLCULO DE LAS CORRIENTE 9
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CAPÍTULO 6 5
6. OBSERVACIONES Y CONCLUSIONES 16
6.1. OBSERVACIONES 16
6.2. CONCLUSIONES 16
CAPITULO 1
1. INTRODUCCIÓN
1.1. INTRODUCCIÓN
En la actualidad, con la liberación del mercado de energía eléctrica, reducir costes es esencial
para poder ofrecer energía a un precio competitivo. En este sentido, los elementos en los cuales
se puede conseguir un mayor ahorro son en los de mayor coste. Los transformadores son los
equipos más caros de una subestación eléctrica, y en ellos se ha producido un abaratamiento de
precios muy importante en los últimos 30 años en relación con el aumento del coste de la vida.
Hace algunas décadas optimizar los costes no era una prioridad a la hora de diseñar un
transformador, el diseño estaba completamente enfocado a que el transformador fuese capaz de
aguantar las condiciones de servicio, por lo que muchos de sus componentes, como por ejemplo
los aislamientos, estaban sobredimensionados para evitar problemas.
Como ya se resaltóó anteriormente, el diseño de un transformador tiene una gran dificultad. Por
ello, el tutor del curso, para finales planificó el trabajo En este proyecto se ponen las bases de
cómo se lleva a cabo el diseño de un transformador y en la realización de los cálculos básicos
del mismo.
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2. OBJETIVOS
CAPITULO 3
3. EQUIPOS Y MATERIALES
01 Calibrador
01 Regla metálica
01 Lámina de núcleo magnético trifásico
Material para el cálculo
Calculadora
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CAPÍTULO 4
4. MARCO TEÓRICO
Las proporciones físicas del núcleo están resueltas en la mayoría de los casos hasta
potencias de 4Kw o un poco más, puesto que se utilizan laminaciones comerciales
normalizadas e incluso carretes donde colocar los bobinados.
Todo esto requiere rehacer el cálculo sucesivas veces, incluso cuando cambian los
precios del cobre o del hierro en el mercado, es necesario rehacerlos para optimizar
los costos.
a. Calidad
b. Optimizado
c. Económico
Advertencia:
¡En esta etapa se manejarán voltajes peligrosos! ¡No
haga ninguna conexión cuando la fuente esté
conectada! ¡La fuente debe desconectarse después
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Advertencia:
Usar lentes y casco de seguridad durante su
permanencia en el Taller
Advertencia:
Usar botas de seguridad durante su permanencia en
el Taller
Advertencia:
CAPÍTULO 5
5. OPERACIONES
VALOR
POTENCIA Sn = 500 VA
TENSIÓN V1/V2 = 0.4 / 0.4 kV
FRECUENCIA f = 60 Hz
GRUPO DE CONEXIÓN Dyn
Sn = 0.43 x √P
Donde:
Sn = 0.43 x √ 500
Sn = 9.615 cm2
Sn
Sn = a x h h=
a
9.615
h=
3
h = 3.205 cm
h = 32.05 mm
e = 0.5
#Lam = h / e
32.05 mm
#Lam =
0.5 mm
NOTA
Donde:
V: tensión de línea
500
I1 =
√ 3 x 400
I1 =0.72 A
500
I2 =
√ 3 x 400
I2 =0.72
S=I / J
Donde:
Para el primario:
I
Sc 1=
J
0.417 A
Sc1 =
2.5 A / mm2
0.417
Sc1 = mm2
2.5
Para el secundario:
I
Sc 1=
J
0.722 A
Sc1 =
3.5 A / mm2
0.722
Sc1 = mm2
3.5
E∗108
N=
Sn∗f∗B∗4.44
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E∗108
N=
Sn∗f∗B∗4.44
E∗108
N=
Sn∗f∗B∗4.44
400 V∗10 8
N= 2
9.615 cm ∗60 Hz∗12000 G∗4.44
8
400∗10
N=
9.615∗60∗12000∗4.44
N=1302 espiras
Para el secundario:
8
E∗10
N=
Sn∗f∗B∗4.44
E∗108
N=
Sn∗f∗B∗4.44
400 V∗10 8
N=
9.615 cm2∗60 Hz∗12000 G∗4.44
8
400∗10
N=
9.615∗60∗12000∗4.44
N=1301.35 espiras
Ajustando un 5%
N2 =1301.35 x 1.05
Hnv = 7.5 cm
Hnv = 75 mm
Hnv
¿ e /c=
ø
Para el primario:
Hnv
¿ e /c 1=
ø1
75 mm
¿ e /c 1=
0.511 mm
¿ e /c 1=146.77
Para el secundario:
Hnv
¿ e /c 1=
ø1
75 mm
¿ e /c 1=
0.511 mm
¿ e /c 1=146.77
N
¿ c=
¿ e /c
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N1
¿ c 1=
¿ e/c 1
1302
¿ c 1=
146.77
¿ c 1=8.871
Para el secundario:
N2
¿ c 2=
¿ e/c 2
13 67
¿ c 2=
146.77
¿ c 2=9.31
¿ 1=151.13 mm∗1302
¿ 1=196771.26 mm
¿ 1=196.77 m
¿ 1=201.28 mm∗1367
¿ 1=275149.76 mm
¿ 1=275.15 m
De tablas determinar el peso (kg) de cada uno de los conductores que se utilizará para la
construcción del transformador:
Pt= p.u. x Lt
p.u.1: 1.879 Kg/Km
p.u.2: 2.367 Kg/Km
CAPÍTULO 6
6. OBSERVACIONES Y CONCLUSIONES
6.1. OBSERVACIONES
Al realizar el cálculo de láminas necesarias, se observó que este valor no salía exacto
para el número de láminas a usar, puesto que se redondeó al valor superior, y esto
conlleva a modificar la medida de ancho el cual sería 32.5 mm.
6.2. CONCLUSIONES
El presente informe se realizan los cálculos justificativos de las dimensiones del circuito
eléctrico de un transformador 500 VA, 400/400 Dyn.
Uno de los objetivos de este informe, fue conocer las bases de diseño y la metodología
de cálculo de los diferentes elementos y/o subsistemas.
CAPÍTULO 8
7. TRABAJO EN EQUIPO
7.1. ASIGNACIÓN DE RESPONSABILIDADES