Eficiencia de Un Transformador

Efciencia de un transormador

Los transformadores de distribución están presentes en todas las instalaciones industriales y comerciales. Ellos permanecen conectados de forma continua y es poca la información que se tiene respecto de sus rendimientos, quizás debido a que es poca la injerencia que tiene el u suario respecto de estos equipos. Un transformador de distribución normal n ormal tiene pérdidas debido a varias razones: a) érdidas en el devanado primario !"#$%. b) érdidas en el devanado secundario !"#$%. c) érdidas de ma&netización !función de frecuencia y del 'ierro del n(cleo%. d) érdidas de ori&en dieléctrico !por el medio aislante,

aceite por ejemplo%. e) érdidas de tipo parasitarias !asociadas a corrientes

parásitas%.

La e)presión de las pérdidas de un transformador, para una car&a ) cualquiera será:

η=

 P salida  Pentrada

=

 P salid salid a

=

 x ∙ S ∙ cos θ carga

 Pentrada + P perdidas  x ∙ S ∙ cos θ carga + Pconstantes + x2 ∙ P carga

*ónde:  Psalida

: otencia requerida por la car&a conectada al transformador.

 Pentrada

: otencia absorbida de la red.

 P perdidas

 x

: otencia de pérdidas interiores del transformador.

: +rado de car&a del transformador.

 Pconstantes

: erdidas que están presentes en todo momento en el

transformador, independientes del &rado de car&a que se conecte a sus terminales.  Pcarga

: erdidas en oules en el interior del transformador por

circulación de la corriente por ambos devanados. Esta e)presión muestra que la e-ciencia depende de la potencia de la car&a que se conecte, su factor de potencia y las pérdidas propias del transformador !de vaco y de plena car&a%. Esta e-ciencia no será constante para todos los &rados de car&a conectada, y alcanzará su má)ima e-ciencia en un &rado de car&a tal que las pérdidas de vaco i&ualen a las pérdidas de plena car&a, se&(n la e)presión:

 X max

√

=

 P vacio  P carga

/ormalmente, la má)ima e-ciencia se lo&ra para car&as menores a la potencia nominal del transformador. 0omo ejemplo, para un transformador de 122 345, con pérdidas de vaco del orden de 2,6 37 y pérdidas con car&a de 8,9 37, con una car&a conectada de potencia variable, pero de factor de potencia 2, inductivo constante, la evaluación de la e)presión anterior de e-ciencia má)ima entre&a valores del orden:

 X max =

√

 P vacio =  P carga

√

0.9 2.5

=0.6

( p . u )=60

Esto si&ni-ca que el transformador lo&rará su má)ima e-ciencia !69,;6 122 345 ? =2 345 @ cos f ? 2, inductivo. /ótese también que la e-ciencia dependerá tanto de la potencia como del factor de potencia de la car&a conectada.

La &rá-ca de e-ciencia para varios &rados de car&a se muestra a continuación: