Maquinas Eléctricas-Chapman-5ta-edición

114 CAPÍTULO 2 Transformadores
0.0012
0.0010
0.0008
Flujo, Wb
0.0006
0.0004
0.0002
0
0 50 100 150 200 250 300 350 400 450
FMM, A • espiras
FIGURA P2-2 Curva de magnetización del transformador del problema 2-5.
Los componentes de la rama de excitación referidos al lado
primario son R N 5 100 kV y X M 5 20 kV.
a) Si el voltaje primario es de 7 967 V y la impedancia de la
carga es Z L 5 2.0 1 j0.6 V, ¿cuál es el voltaje secundario
del transformador? ¿Cuál es la regulación de voltaje del
transformador?
b) Si se desconecta la carga y se conecta en su lugar un condensador
de –j3.0 V, ¿cuál es el voltaje secundario del
transformador? ¿Cuál es la regulación de voltaje en estas
circunstancias?
2-8. Un transformador de potencia monofásico de 150 MVA y
15/200 kV tiene una resistencia de 1.2% por unidad y una
reactancia de 5% por unidad (estos datos se tomaron de la
placa de características del transformador). La impedancia de
magnetización es de j80 por unidad.
a) Encuentre el circuito equivalente referido al lado de bajo
voltaje del transformador.
b) Calcule la regulación de voltaje de este transformador con
una corriente a plena carga y un factor de potencia de 0.8
en retraso.
c) Calcule las pérdidas de cobre y núcleo en el transformador
en las condiciones del inciso b).
d) Suponga que el voltaje primario de este transformador es
de 15 kV constante y haga una gráfica del voltaje secundario
como función de la corriente de carga desde vacío
hasta plena carga. Repita este proceso para los factores de
potencia de 0.8 en retraso, 1.0 y 0.8 en adelanto.
2-9. Un transformador de potencia monofásico de 5 000 kVA y
230/13.8 kV tiene una resistencia de 1% por unidad y una
reactancia de 5% por unidad (estos datos se tomaron de la placa
de características del transformador). Los siguientes datos
son el resultado de la prueba de circuito abierto que se realizó
en el lado de bajo voltaje del transformador:
V CAb 13.8 kV I CAb 21.1 A P CAb 90.8 kW
a) Encuentre el circuito equivalente referido al lado de bajo
voltaje de este transformador.
b) Si el voltaje en el lado secundario es de 13.8 kV y la potencia
suministrada es de 4 000 kW con un FP 5 0.8 en
retraso, encuentre la regulación de voltaje del transformador.
Determine su eficiencia.
2-10. El banco de un transformador trifásico debe aguantar 500
kVA y tener una relación de voltaje de 34.5/11 kV. Encuentre
los valores nominales de cada uno de los transformadores
en el banco (alto voltaje, bajo voltaje, relación de vueltas y
potencia aparente), si el banco del transformador se conecta
a a) Y-Y, b) Y-D, c) D-Y, d) D-D, e) D abierta, f) Y abierta-D
abierta.
2-11. Un transformador de potencia trifásico de 100 MVA, 230/115
kV y D-Y tiene una resistencia de 0.015 pu y una reactancia
de 0.06 pu. Los elementos de la rama de excitación son R N 5
100 pu y X M 5 20 pu.
a) Si este transformador suministra una carga de 80 MVA
con un FP 5 0.8 en retraso, dibuje el diagrama fasorial de
una fase del transformador.
b) ¿Cuál es la regulación de voltaje del banco del transformador
en estas circunstancias?
c) Dibuje el circuito equivalente referido al lado de bajo voltaje
de una fase de este transformador. Calcule todas las
impedancias del transformador referidas al lado de bajo
voltaje.
d) Determine las pérdidas en el transformador y la eficiencia
del transformador bajo las condiciones del inciso b).