Este documento describe las pérdidas y la eficiencia de los transformadores de distribución. Explica que los transformadores tienen pérdidas debido a varios factores como las pérdidas en los devanados, las pérdidas magnéticas y las pérdidas dieléctricas. Además, señala que la máxima eficiencia de un transformador ocurre a cargas menores a su potencia nominal y depende tanto de la potencia como del factor de potencia de la carga conectada.
1. 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 usuario respecto
de estos equipos.
2.
3. Un transformador de distribución
normal tiene pérdidas debido a
varias razones:
a) Pérdidas en el devanado primario (IR).
b) Pérdidas en el devanado secundario (I²R).
c) Pérdidas de magnetización (función de
frecuencia y del hierro del núcleo).
d) Pérdidas de origen dieléctrico (por el
medio aislante, aceite por ejemplo).
e) Pérdidas de tipo parasitarias (asociadas a
corrientes parásitas).
4. La expresión de las pérdidas de un
transformador, para una carga x
cualquiera será:
5. Normalmente, la máxima eficiencia se logra para
cargas menores a la potencia nominal del
transformador. Como ejemplo, para un transformador
de 100 kVA, con pérdidas de vacío del orden de 0,9 kW y
pérdidas con carga de 2,5 kW, con una carga conectada
de potencia variable, pero de factor de potencia 0,7
inductivo constante, la evaluación de la expresión
anterior de eficiencia máxima entrega valores del
orden:
6. Esto significa que el transformador logrará
su máxima eficiencia (95,89%) cuando la
carga conectada sea de 60% • 100 kVA =
60kVA , cos f = 0,7 inductivo. Nótese también
que la eficiencia dependerá tanto de la
potencia como del factor de potencia de la
carga conectada.
7. La gráfica de eficiencia para varios grados
de carga se muestra a continuación:
