Pruebas de corto circuito y circuito abierto en generadores sincrónicos

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á!uinas "léctricas ## á!uinas "léctricas ##

PRUEBAS DE CORTO CIRCUITO Y CIRCUITO

ABIERTO EN GENERADOR SINCRÓNICO

TRIFÁSICO

$reire Santia%o

Guascal Ale&

'a()re* +yron

'ivera Genovanny

Saran%o Gustavo

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RESUMEN: _{Un parámetro muy usado en todas las}

expresiones es la reactancia sincrónica Xs. De tal manera, es importante señalar procedimientos para obtenerla experimentalmente. Este procedimiento consta de dos pruebas o ensayos: corto circuito y circuito abierto.

PALABRAS _CLAVE. _'eactancia _Sincr,nica/ Corriente de Ca(o y oltae 3o(inal4

ABSTRACT. Te (ost used ara(eter is te syncronous reactance6 so #t7s very i(ortant to find e&eri(entally 8ere it uses t8o tests. Sort Circuit 9 -en Circuit4

OBJETIVO:_{:eter(inar la reactancia sincr,nica ;s de}

un %enerador sincr,nico trifásico (ediante los ensayos de corto circuito y circuito abierto4

1 INTRODUCCIÓN

<os ensayos de corto circuito y circuito abierto son conocidas co(o ensayos/ y sirven ara deter(inar la tensi,n interna %enerada or una corriente de ca(o dada4

"l voltae %enerado interna(ente en un %enerador sincr,nico no es i%ual al voltae de salida en cada fase4 <os factores !ue causan esta diferencia son.

• <a distorsi,n del ca(o (a%nético del

entreierro de aire or la corriente !ue fluye en el estator/ lla(ada reacci,n del inducido

• <a autoinducci,n de las bobinas del

inducido

• <a resistencia de la bobina del inducido • "l efecto de las for(as del rotor de olos

salientes

Al considerar estos efectos tendre(os el circuito e!uivalente de un %enerador sincr,nico/ tal co(o se (uestra ara una fase en la $i%4 14

Figura 1: Circuito Equivalente del Generador Sincrónico

Dónde:

generador!"

• Ra: Resistencia del estator"

2 ENSAYO EN CIRCUITO ABIERTO

<a rueba a circuito abierto/ o rueba sin car%a consiste/ en colocar el Generador en vac)o/ es decir sin car%a al%una en sus bornes/ aciéndola %irar a su velocidad no(inal y con corriente de ca(o i%ual a cero4 Al ir au(entando %radual(ente el valor de la corriente de ca(o/ se obtienen diversos valores de y ya !ue la corriente !ue circula or la ar(adura sie(re será cero debido !ue se encuentra en vac)o/ se obtendrá !ue Gracias a ésta rueba/ con los valores obtenidos/ se uede for(ar =<a curva de Caracter)sticas de ac)o> !ue er(ite encontrar la tensi,n interna %enerada or una corriente de ca(o dada4 <a rueba de circuito abierto se lleva a cabo con los ter(inales de la (á!uina desconectada de cual!uier circuito e&terno4 "l rocedi(iento de la rueba básica es.

14 Abra el circuito de los ter(inales del %enerador 24 <levar la (á!uina a la velocidad s)ncrona (ediante un siste(a (ecánico e&terno

?4 Poco a oco au(entar la intensidad de ca(o y (edir la tensi,n abierta en los bornes

Co(o no ay corriente en la ar(adura/ la tensi,n en los bornes de (edida es la tensi,n inducida.

V

oc= Eoc

Si la (á!uina está conectada en estrella/ la tensi,n de (edida será un voltae l)nea a l)nea y la tensi,n inducida or fase se uede encontrar en.

V _LLoc₌

√

3 E_∞

Técnica(ente esta rueba se efect@a i(ulsando el %enerador a su velocidad no(inal al tie(o !ue se dea abierto el devanado de la ar(adura4 <a corriente del ca(o se var)a en asos aroiados y se re%istran los valores corresondientes del voltae a circuito abierto entre dos ares cuales!uiera de ter(inales de los devanados de la ar(adura4 <a corriente del ca(o uede au(entarse asta !ue el voltae a circuito abierto sea el doble del valor esecificado4 :e los datos re%istrados ara el voltae a circuito abierto es osible calcular el voltae or fase circuito abiertoB4 Cuando se %rafica el voltae or fase circuito abiertoB co(o funci,n de la corriente de ca(o/ se obtiene una %ráfica lla(ada caracter)stica curvaB de saturaci,n a circuito abierto CCAB4 <a CCA si%ue una relaci,n en l)nea recta en tanto el circuito (a%nético del %enerador s)ncrono no se sature4 :ebido a !ue en la re%i,n lineal el entreierro consu(e la (ayor arte de la $/ la recta recibe el no(bre de l)nea del entreierro4 A (edida !ue la saturaci,n se establece/ la CCA co(ien*a a desviarse de la l)nea de entreierro4

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$i%ura 2. :ia%ra(a del circuito ara el ensayo de Circuito Abierto

3 ENSAYO EN CORTO CIRCUITO

Co(o su no(bre indica/ la rueba de corto circuito se lleva a cabo con los ter(inales de la (á!uina de un cortocircuito/ consiste en llevar nueva(ente la corriente de ca(o a cero/ ara lue%o cortocircuitar los bornes del %enerador y rose%uir a ir incre(entando la corriente de ca(o4 "l rocedi(iento de ensayo básico es co(o si%ue.

14 "stable*ca el ca(o actual a cero

24 Un cortocircuito en los ter(inales de la ar(adura

?4 Accionar el %enerador a la velocidad s)ncrona con el siste(a (ecánico e&terno

4 Poco a oco au(entar el devanado de ca(o en curso asta !ue la corriente de corto circuito de la ar(adura alcan*a el valor no(inal de diseDo

<a rueba en cortocircuito brinda infor(aci,n acerca de las otencialidades de corriente de un %enerador s)ncrono4 Se lleva a cabo i(ulsando el %enerador a su velocidad no(inal/ con las ter(inales del devanado de la ar(adura en cortocircuito4 Técnica(ente esta rueba se efect@a colocando un a(er)(etro en serie con una de las tres l)neas en cortocircuito4 Se incre(enta %radual(ente la corriente de ca(o y se re%istra el valor corresondiente de la corriente a corriente (á&i(a de la ar(adura en cortocircuito/ no debe e&ceder el doble de la corriente esecificada del %enerador4 Con base en los datos re%istrados se calcula la corriente or fase en el cortocircuito4 Cuando esta @lti(a se %rafica co(o funci,n de la corriente del ca(o/ la %ráfica se lla(a caracter)stica en cortocircuito CCCB de un %enerador4 Por ra*ones rácticas/ la CCA y la CCC se tra*an en la (is(a %ráfica/ Puesto !ue el voltae en las ter(inales en condiciones de cortocircuito es i%ual a cero/ el voltae or fase %enerado debe ser i%ual a la ca)da de voltae a través de la i(edancia s)ncrona4

$i%ura ?. :ia%ra(a del circuito ara el ensayo de Corto Circuito

$i%ura . Circuito e!uivalente y dia%ra(a fasorial de la rueba de circuito abierto y cortocircuito

4

DESARROLLO

Para el ensayo de circuito abierto

Se reali*a el ar(ado del circuito co(o se (uestra en las oas %u)as4

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Tabla 14 alores del ensayo en Circuito Abierto

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Tabla 24 alores del ensayo en Corto Circuito

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5 CONCLUSIONES

Se de(ostr, !ue a artir de la rueba de circuito abierto se uede obtener " A4

Se co(rob, !ue con la rueba de corto circuito se uede encontrar # A4

Se anali*, !ue dicas ruebas se las reali*a en la arte de la ar(adura or resentar beneficios co(o (anear voltaes baos en la rueba de CC y corrientes baas en la rueba de CA4

6 REFERENCIAS

E1F Tirado Ser%io/ “Pruebas de circuito abierto y cortocircuito en los generadores sincrónicos / -ctubre 20114