Universidad Nacional de Ingeniería

Facultad de Electrotecnia y Computación

Departamento de Ingeniería Eléctrica

1) Experimento: Pruebas de corto circuito y circuito abierto de un transformador

monofásico

2) Introducción

Para la determinación de los parámetros del circuito equivalente real del transformador, referido
a alto voltaje y bajo voltaje, se realizan pruebas a voltaje controlado en los transformadores. Para
tensiones superiores a 1 kV en cualquiera de los devanados se debe utilizar laboratorios de alta
tensión y los técnicos e ingenieros que realizan las pruebas deberían estar a distancia superior a
los 5 metros, ubicados en cabinas de trabajo con su instrumentación y protecciones
correspondientes. El transformador debe estar aislado con malla perimetral puesta a tierra. Para
transformadores de baja potencia y voltajes menores a 1 kV, el procedimiento de trabajo se
discutirá continuación:

3) Objetivo

Adquirir habilidades prácticas para la realización de pruebas experimentales en transformadores

monofásicos, conocidas como pruebas de corto circuito y circuito abierto, a fin de obtener los
parámetros del modelo real para el circuito equivalente del transformador.

4) Procedimiento

Cumplimiento de medidas de seguridad: Aplican las medidas indicadas en laboratorio No 1, su

cumplimiento es indispensable y serán consultadas o recordadas por el docente a cargo del
laboratorio.
 El docente indicará la conformación de puestos de trabajo en dependencia de la
disponibilidad de fuentes de corriente alterna, transformadores monofásicos y equipos
de medición disponibles.
 Se asignarán transformadores, puestos con fuentes regulables en corriente alterna,
equipos de instrumentación, cables de laboratorio y se recordarán en el puesto de trabajo
las medidas de seguridad para la realización del experimento.

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 Cada grupo de trabajo obtendrá los datos de placa de su transformador objeto de estudio.
A partir de estos datos se determinarán las condiciones fronteras de la prueba de corto
circuito y circuito abierto.
 Con la fuente de energía principal apagada y sin realizar ninguna conexión previa, el
profesor recordará como encenderla como se establece cero voltios en la fuente
regulada. Antes de realizar el experimento compruebe con ayuda de un voltímetro la
forma de incrementar y reducir a cero voltios, la salida de fuente regulada. Finalmente,
ajustar a cero voltios la fuente regulada y apague la fuente.
 Se podrán utilizar en el experimento dos modelos de transformador con equipos de
medición: a) Transformador (1000 VA) indicado en la Fig. 1 más equipo de
instrumentación indicado en la Fig. 2; b) Transformador (330 VA) indicado en la Fig. 3 más
equipo de instrumentación indicado en Fig. 2

Fig. 1 – Transformador monofásico 1000 VA

Fig. 2 - Power meter HM8115-2

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 Fig. 3 – Transformador monofásico 330 VA

 Para los grupos de trabajo que tengan el transformador indicado en la Fig. 1, sin uso de
energía, comprueben con un medidor de continuidad (Ohm) que entre los terminales:
2U2-3U1 no hay continuidad. Seguidamente conecte un cable pequeño entre las
terminales: 2U2-3U1. Note que a partir de este momento la diferencia de potencial
máxima que podría obtenerse entre los puntos: 2U1-3U2 es 600 Volts rms, esto es
(50+140+190+110+110=600 V).
 El devanado de alto voltaje para la Fig. 1 es 600 V, mientras que el debando de bajo voltaje
es 220V. Obtenga su condición frontera para la prueba de corto circuito e indique a su
profesor. Indique también su condición frontera para la prueba de circuito abierto.
 Para el transformador de la Fig. 3, las terminales de alto voltaje son: 0 – 220 V, para el
devanado de tres terminales y las terminales de bajo voltaje son también 0 – 220 V, pero
para el devanado de múltiples terminales. Confirme con su profesor. Determine además
sus condiciones fronteras para ambas pruebas y notifique a su profesor.
 Las terminales de alto voltaje se asignan a cada transformador: H1-H2 y las terminales de
bajo voltaje X1-X2. Esto para efecto de la realización de las dos pruebas indicadas en las
Fig. 4 y Fig. 5 respectivamente.
 Con la fuente de energía principal apagada y en cero voltios, inicie con la prueba de corto
circuito ilustrada en la Fig. 4, realice las conexiones indicadas. Indique las conexiones
finalizadas a su profesor para aprobación de energización. Con aprobación encienda
primeramente su instrumento Power meter HM8115-2 y verifique su convergencia a
escalas de voltaje y corriente a modo automático y que la medición de potencia este para
potencia activa. Note que su instrumentación de medición esté en el devanado de alto
voltaje.

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  Aplique gradualmente voltaje a su transformador, siguiendo el avance de la corriente
cuidadosamente, cuando se obtenga la corriente nominal de alta tensión, detenga el
incremento de voltaje. Tome lectura en estas condiciones de: voltaje, corriente y potencia
de corto circuito. Finalmente, reduzca el voltaje a cero voltios muy cuidadosamente.
Apague su fuente principal.

H1 X1

I Medidor: corriente, O
N tensión, potencia U
P T
VS
U P
T U
Power meter HM8115-2
T

H2 X2
Fig. 4 – Prueba de corto circuito de transformador monofásico

X1 H1

I Medidor: corriente, O
N tensión, potencia U
P T
VS
U P
Power meter HM8115-2
T U
T

X2 H2

Fig. 5 – Prueba de circuito abierto de transformador monofásico

 Verifique que la fuente principal está apagada. Desconecte el conector que provocaba el
corto circuito de la Fig. 4. Seguidamente, realice las conexiones que se ilustran en la Fig.
5 para la prueba de circuito abierto. Verifique el devanado de alto voltaje está en circuito
abierto y que su instrumentación se coloca en el devanado de bajo voltaje. Presente sus
conexiones al profesor para recibir autorización de energización.

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  Con la autorización para energización, encienda su fuente y aplique gradualmente el
voltaje al devanado de bajo voltaje hasta alcanzar el voltaje nominal de baja tensión. En
estas condiciones, tome nota de: corriente, voltaje y potencia de circuito abierto.
Finalmente, reduzca el voltaje a cero voltios, apague la fuente principal. Abra
interruptores correspondiente en fuente variable e informe a su profesor para
verificación de seguridad. Con la autorización del profesor desconecte cables,
instrumentos y otros. Su práctica ha concluido. Felicitaciones.

5) Resultados experimentales

6) Conclusiones

7) Orientación al trabajo independiente

Realizar reporte de laboratorio en formato correspondiente. Este debe enfocarse en los

resultados de su aprendizaje. Obtenga tabla resumen de ambas pruebas e ilustre el circuito
equivalente de su transformador referido a alto voltaje.

Elabora: Edelberto José Ponce Quezada

Ingeniero Eléctrico, M.Sc.
Profesor Titular UNI