Prueba Circuito Abierto y Cortocircuito Generadores Sincronicos

5/21/2018 Prueba Circuito Abierto y Cortocircuito Generadores Sincronicos

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Pruebas de circuito abierto y cortocircuito en los generadores sincrnicos

1. Introduccin2. Caractersticas de la prueba de circuito abierto y cortocircuito3. Relacin de cortocircuito y circuito abierto4. Conclusin

5. Bibliografa

Introduccin

Las mquinas de corriente continua y de induccin tienen un amplio rango de aplicaciones industriales tales

como traccin, bombeo, control y otros. Sin embargo, la operacin del sistema elctrico de potencia requiere

la conversin de grandes cantidades de energa primaria (petrleo, gas natural, agua, carbn, uranio, en

energa y potencia elctrica. La energa elctrica puede ser transportada y convertida en otras formas deenerga en forma limpia y econmica. La mquina sincrnica es !oy por !oy, la ms ampliamente utili"ada

para convertir grandes cantidades de energa elctrica y mecnica.

#s por lo cual se reali"a los estudios respectivos a las pruebas de circuito abierto y cortocircuito a los

generadores sincrnicos, estn pruebas tambin son conocidas como ensayo, y sirven para determinar la

tensin interna generada por una corriente de campo dada.

La prueba en cortocircuito brinda informacin acerca de las potencialidades de corriente de un generador

sncrono. Se lleva a cabo impulsando el generador a su velocidad nominal, con las terminales del devanado

de la armadura en cortocircuito.

$or otra parte tambin se !ace referencia grafica a los diagramas y circuitos equivalentes de estas dos

importantes pruebas que se le reali"an a los generadores sincrnicos, como lo son la prueba de

cortocircuito y de circuito abierto.

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PRC!"I#I!$% P&R& R!&'I(&R '& PR)!B& "! CIRC)I% &BI!R% * CR%CIRC)I% "! '+

,!$!R&"R!+ +I$CR-$IC+

Prueba de Circuito &biertoLa prueba a circuito abierto, o prueba sin carga consiste, en colocar el &enerador en vaco, es decir sin

carga alguna en sus bornes, !acindola girar a su velocidad nominal y con corriente de campo igual a cero.

'l ir aumentando gradualmente el valor de la corriente de campo, se obtienen diversos valores de y ya

que la corriente que circula por la armadura siempre ser cero debido que se encuentra en vaco, se

obtendr que &racias a sta prueba, con los valores obtenidos, se puede formar La curva de

)aractersticas de *aco que permite encontrar la tensin interna generada por una corriente de

campo dada.

La prueba de circuito abierto se lleva a cabo con los terminales de la mquina desconectada de cualquier

circuito e+terno. #l procedimiento de la prueba bsica es

-. 'bra el circuito de los terminales del generador

. Llevar la mquina a la velocidad sncrona mediante un sistema mecnico e+terno

/. $oco a poco aumentar la intensidad de campo y medir la tensin abierta en los bornes

)omo no !ay corriente en la armadura, la tensin en los bornes de medida es la tensin inducida

Si la mquina est conectada en estrella, la tensin de medida ser un volta%e lnea a lnea y la tensin

inducida por fase se puede encontrar en

0cnicamente esta prueba se efect1a impulsando el generador a su velocidad nominal al tiempo que se

de%a abierto el devanado de la armadura. La corriente del campo se vara en pasos apropiados y se

registran los valores correspondientes del volta%e a circuito abierto entre dos pares cualesquiera de

terminales de los devanados de la armadura.

2iagrama del circuito para reali"ar una prueba de circuito abierto.

La corriente del campo puede aumentarse !asta que el volta%e a circuito abierto sea el doble del valor

especificado. 2e los datos registrados para el volta%e a circuito abierto es posible calcular el volta%e por fase

(circuito abierto. )uando se grafica el volta%e por fase (circuito abierto como funcin de la corriente de

campo, se obtiene una grfica llamada caracterstica (curva de saturacin a circuito abierto ())'.

La ))' sigue una relacin en lnea recta en tanto el circuito magntico del generador sncrono no se

sature. 2ebido a que en la regin lineal el entre!ierro consume la mayor parte de la 344, la recta recibe el

nombre de lnea del entre!ierro. ' medida que la saturacin se establece, la ))' comien"a a desviarse de

la lnea de entre!ierro.



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)orriente 2e )ampo

Prueba de Cortocircuito)omo su nombre indica, la prueba de corto circuito se lleva a cabo con los terminales de la mquina de un

cortocircuito, consiste en llevar nuevamente la corriente de campo a cero, para luego cortocircuitar los

bornes del generador y proseguir a ir incrementando la corriente de campo. #l procedimiento de ensayo

bsico es como sigue

-. #stable"ca el campo actual a cero

. 5n cortocircuito en los terminales de la armadura

/. 'ccionar el generador a la velocidad sncrona con el sistema mecnico e+terno

6. $oco a poco aumentar el devanado de campo en curso !asta que la corriente de corto circuito de la

armadura alcan"a el valor nominal de dise7o

La prueba en cortocircuito brinda informacin acerca de las potencialidades de corriente de un generador

sncrono. Se lleva a cabo impulsando el generador a su velocidad nominal, con las terminales del devanado

de la armadura en cortocircuito.

2iagrama del circuito para e%ecutar una prueba de cortocircuito.

0cnicamente esta prueba se efect1a colocando un ampermetro en serie con una de las tres lneas en

cortocircuito. Se incrementa gradualmente la corriente de campo y se registra el valor correspondiente de la

corriente a corriente m+ima de la armadura en cortocircuito, no debe e+ceder el doble de la corriente

especificada del generador. )on base en los datos registrados se calcula la corriente por fase en el

cortocircuito. )uando esta 1ltima se grafica como funcin de la corriente del campo, la grfica se llamacaracterstica en cortocircuito ())) de un generador. $or ra"ones prcticas, la ))' y la ))) se tra"an en

la misma grfica, $uesto que el volta%e en las terminales en condiciones de cortocircuito es igual a cero, el

volta%e por fase generado debe ser igual a la cada de volta%e a travs de la impedancia sncrona.

Caractersticas de la prueba de circuito abierto y

cortocircuito

Caractersticas de la Prueba de Circuito &bierto



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#l primer dato se toma cuando la corriente de campo , que corresponde al valor de la tensin

residual. $osteriormente la corriente de campo se va incrementando gradualmente y progresivamente

con el restatoR, tomando lecturas de la corriente de campo y del vota%e de almadura !asta llegar al

-89 del volta%e nominal. )on esta informacin se construye la caracterstica de saturacin en vaco.

Se observa en la curva caracterstica de vaco, la linealidad que se presenta para corrientes de campo

ba%as, pero a medida que la corriente de campo empie"a a aumentar se acerca a la "ona de saturacin.

#ntre algunas venta%as que presenta este ensayo se encuentran la facilidad en su implementacin, adems

de ser una prueba que no ocasiona da7os a la mquina.

Caractersticas de la Prueba de Prueba de Cortocircuito'l encontrarse el generado sincronico girando a velocidad nominal con los terminales cortocircuitados, a

medida que varia la resistencia de campo R, se toma en forma simultanea, las lecturas de las corrientes de

armadura y de la corriente de campo . :ormalmente se toman datos para el ;9, ;89


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2iagrama 3asorial de la $rueba de )ircuito 'bierto $rueba de )ortocircuito

)ircuto #quivalente de la $rueba de )ortocircuito

2iagrama 3asorial de la $rueba de )ortocircuito



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Relacin de cortocircuito y circuito abierto

)on la prueba de vaco y cortocircuito se pueden determinar las reactancias saturadas de e%e directo y

la reaccin no saturada de e%e directo .

$ara determinar las reactancias saturadas de e%e directo se utili"a la siguiente ecuacin

Seg1n la ecuacin anterior, la reaccin no saturada de e%e directo se obtiene tomando el volta%e nominal

de armadura de la curva caracterstica de circuito abierto para una corriente de campo y la corriente de

armadura de la curva de caracterstica de cortocircuito, para esta misma corriente .

$ara determinar la reactancia saturada de e%e directo se parte de la caracterstica de saturacin de vaco

y de la caracterstica en cortocircuito tal como se muestra en la siguiente ecuacin

Seg1n la ecuacin anterior, la reactancia saturada de e%e directo se obtiene tomando el valor de

corriente de campo que corresponde a la corriente nominal de armadura en la curva de cortocircuito

y la corriente de campo que corresponde al volta%e nominal de armadura de la curva de vaco.

!!#P' "! '& PR)!B& "! CIRC)I% &BI!R% * CR%CIRC)I%. ()ircuito #quivalente y2iagrama 3asorial

5n generador sincrnico trifsico de /=>*', 8?/@8*, ;8A", -888rpm, cuya resistencia de inducido vale8,-B C y su D:E;,-'. Se ensaya en vaco y cortocircuito, obteniendo los siguientes resultados



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0 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 5.8

48 88 126 163 196 224 245 260 280

8 15.1 23.5 31.5 40.0 47.5 55.0 63.0

a 0ra"ar a escala las curvas de vaco y de cortocircuito.

b )alcular la impedancia sincrnica Fs y tra"ar la curva correspondiente.

c )alcular la relacin de cortocircuito saturada y no saturada.

d )alcular las impedancias y reactancias sincrnicas saturada y no saturada nominales.

e )alcular la regulacin para cos E 8,@.

Nota: La escala de Zs es un dcio de la de !cc.

"cuaci#n de Zs:

Relaci#n de $o%toci%cuito:

Dmpedancia y reactancia sincrnica



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:ota Ga que la resistencia provoca slo un - 9 de las cadas de tensin, frente al - a -@9 de cada de

tensin que provoca la reactancia inductiva, es que se desprecia. 2e esta forma la impedancia sincrnica

queda

Hegulacin para cos E 8,@.



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Los si&uientes son 'alo%es o(tenidos en sentido ascendente



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La co(inaci#n de a(as cu%'as nos dete%ina el )unto de t%a(a*o. +ue se 'isualia en la inte%secci#n de

a(as cu%'as, coo 'eos en la &%-ica.



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Conclusin

Los generadores son accionados por turbinas, ruedas !idrulicas y motores diesel u otros tipos de motores

principales. )uando se produce un cortocircuito en el sistema accionado por un generador, el generador

sigue para producir tensin en los terminales del generador como la e+citacin del campo se mantiene y el

primer motor acciona el generador a velocidad normal. #l volta%e generado produce un flu%o de magnitud

gran falla corriente desde el generador a la corriente de cortocircuito. #l flu%o de corriente de defecto est

limitado solamente por la impedancia del generador y la impedancia del circuito entre el generador y el

circuito corto. #n el caso de un cortocircuito en los terminales del generador, la corriente de defecto est

limitada por la impedancia del generador solamente.

La curva de saturacin de circuito abierto se obtiene cuando se conduce el &S a la velocidad nominal, en

circuito abierto, y la adquisicin de la tensin del terminal &S, la frecuencia y la corriente de campo. #l

n1cleo agregado, la friccin y las prdidas de friccin con el aire se pueden medir como la potencia de

entrada para cada lectura de la tensin de circuito abierto nivel. ' medida que la velocidad se mantiene

constante, las prdidas de friccin con el aire y la friccin son constantes. Slo las prdidas en el n1cleoaumentan apro+imadamente con el volta%e al cuadrado.

La curva de saturacin de cortocircuito se obtiene cuando el &enerador Sincrnico es accionado a velocidad

nominal con inducido en cortocircuito, mientras que la adquisicin del estator y el campo valores corrientes

deben leerse en nominal ;9, ;89,


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Bibliografa

!ttp??www.monografias.com?traba%os@?generadoresIsincronos?generadoresIsincronos.s!tml

!ttp??www.ece.msstate.edu?Jdono!oe?ece/6-6sync!ronousKmac!ines.pdf

!ttp??

www.unioviedo.es?ate?calle%a?...?#$...?

generadores

...?$resentaK3.ppt

!ttp??recursosbiblioteca.utp.edu.co?tesisdigitales?te+to?=-/-/$6/@mi.pdf!ttp??cursos.eie.ucr.ac.cr?claroline?bacends?download.p!pM

urlEL-HlbC3f4lB:6N3-aC;!N-:pbm:y@;pG#uc&HmOcidHesetEtrueOcidHeqED#86-=K8-8

'utor

S#H&DP 0DH'2P

)D52'2 QPLD*'H I *#:#F5#L'

http://www.monografias.com/trabajos82/generadores-sincronos/generadores-sincronos2.shtmlhttp://www.ece.msstate.edu/~donohoe/ece3414synchronous_machines.pdfhttp://www.unioviedo.es/ate/calleja/.../EP.../generadores.../Presenta_F.ppthttp://www.unioviedo.es/ate/calleja/.../EP.../generadores.../Presenta_F.ppthttp://www.unioviedo.es/ate/calleja/.../EP.../generadores.../Presenta_F.ppthttp://recursosbiblioteca.utp.edu.co/tesisdigitales/texto/621313P438mi.pdfhttp://cursos.eie.ucr.ac.cr/claroline/backends/download.php?url=L1RlbWFfMl9N4XF1aW5hX1NpbmNy825pY2EucGRm&cidReset=true&cidReq=IE0416_010http://cursos.eie.ucr.ac.cr/claroline/backends/download.php?url=L1RlbWFfMl9N4XF1aW5hX1NpbmNy825pY2EucGRm&cidReset=true&cidReq=IE0416_010http://www.monografias.com/trabajos82/generadores-sincronos/generadores-sincronos2.shtmlhttp://www.ece.msstate.edu/~donohoe/ece3414synchronous_machines.pdfhttp://www.unioviedo.es/ate/calleja/.../EP.../generadores.../Presenta_F.ppthttp://recursosbiblioteca.utp.edu.co/tesisdigitales/texto/621313P438mi.pdfhttp://cursos.eie.ucr.ac.cr/claroline/backends/download.php?url=L1RlbWFfMl9N4XF1aW5hX1NpbmNy825pY2EucGRm&cidReset=true&cidReq=IE0416_010http://cursos.eie.ucr.ac.cr/claroline/backends/download.php?url=L1RlbWFfMl9N4XF1aW5hX1NpbmNy825pY2EucGRm&cidReset=true&cidReq=IE0416_010

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