Generic selectors
Exact matches only
Search in title
Search in content
Post Type Selectors

Tipos de transformador

<p>Hay varios tipos de transformador utilizados en el sistema de energía eléctrica para diferentes propósitos, como generación, distribución y transmisión y utilización de energía eléctrica.

Los diferentes tipos de transformadores son transformadores elevadores y reductores, transformadores de potencia, transformadores de distribución, transformadores de instrumentos que comprenden transformadores de corriente y potencial, transformadores monofásicos y trifásicos, transformadores automáticos, etc.

tipos-de-transformador

Varios tipos de transformador

Los diversos tipos de transformadores que se muestran en la figura anterior se explican en detalle a continuación.

Transformador elevador y reductor

Este tipo de transformador se clasifica en función del número de vueltas en los devanados primario y secundario y la fem inducida.

El transformador elevador transforma un sistema de CA de baja tensión y alta corriente en un sistema de CA de alta tensión y baja corriente. En este tipo de transformador, el número de vueltas en el devanado secundario es mayor que el número de vueltas en el devanado primario. Si (V2 > V1) la tensión se eleva en el lado de salida y se conoce como transformador elevador

El transformador reductor convierte un alto voltaje primario asociado con la baja corriente en un bajo voltaje, alta corriente. Con este tipo de transformador, el número de vueltas en el devanado primario es mayor que el número de vueltas en el devanado secundario. Si (V2 < V1) el nivel de tensión se reduce en el lado de salida y se conoce como transformador reductor

Transformador

Los transformadores de potencia se utilizan en las redes de transmisión de tensiones más altas. Las clasificaciones del transformador de potencia son las siguientes 400 KV, 200 KV, 110 KV, 66 KV, 33 KV. Se clasifican principalmente por encima de 200 MVA. Instalado principalmente en las estaciones generadoras y subestaciones de transmisión. Están diseñados para una máxima eficiencia del 100%. Son de mayor tamaño en comparación con el transformador de distribución.

A un voltaje muy alto, la energía no se puede distribuir directamente al consumidor, por lo que la energía se reduce al nivel deseado con la ayuda de un transformador de potencia reductor. El transformador no está totalmente cargado, por lo que la pérdida en el núcleo se produce durante todo el día, pero la pérdida en el cobre se basa en el ciclo de carga de la red de distribución.

Si el transformador de potencia está conectado a la red de transmisión, la fluctuación de carga será mucho menor ya que no están conectados directamente al consumidor final, pero si está conectado a la red de distribución, habrá fluctuaciones en la carga.

El transformador se carga durante 24 horas en la estación de transmisión, por lo que la pérdida del núcleo y del cobre se producirá durante todo el día. El transformador de potencia es rentable cuando la potencia se genera a niveles de bajo voltaje. Si se eleva el nivel de voltaje, entonces se reduce la corriente del transformador de potencia, lo que resulta en pérdidas I2R y también aumenta la regulación de voltaje.

Transformador de distribución

Este tipo de transformador tiene clasificaciones más bajas como 11 KV, 6,6 KV, 3,3 KV, 440 V y 230 V. Tienen una clasificación de menos de 200 MVA y se utilizan en la red de distribución para proporcionar transformación de voltaje en el sistema de energía al reducir el nivel de voltaje. donde la energía eléctrica se distribuye y utiliza en el extremo del consumidor.

La bobina primaria del transformador de distribución está enrollada con alambre de aluminio o cobre revestido de esmalte. Se utiliza una cinta gruesa de aluminio y cobre para hacer el secundario del transformador, que es un devanado de baja tensión y alta corriente. El papel impregnado con resina y el aceite se utilizan para fines de aislamiento.

El aceite del transformador se utiliza para

  • Enfriamiento
  • Aislamiento de los devanados
  • Protegiendo de la humedad

Los diversos tipos de transformadores de distribución se clasifican de la siguiente manera y se muestran en la figura a continuación.

  • Lugar de montaje
  • Tipo de aislamiento
  • Naturaleza del suministro

tipos-de-transformador-fig-2

El transformador de distribución de menos de 33 KV se usa en industrias y 440, 220 V se usa para fines domésticos. Es más pequeño en tamaño, fácil de instalar y tiene bajas pérdidas magnéticas y no siempre se carga por completo.

Como no funciona con una carga constante durante las 24 horas, durante el día su carga está en su punto máximo y durante las horas nocturnas tiene una carga muy ligera, por lo que la eficiencia depende del ciclo de carga y se calcula como Eficiencia durante todo el día. Los transformadores de distribución están diseñados para una eficiencia máxima de 60 a 70%

Usos del transformador de distribución

  • Utilizado en estaciones de bombeo donde el nivel de tensión es inferior a 33 KV
  • Fuente de alimentación para los cables aéreos ferroviarios electrificados con CA
  • En áreas urbanas, muchas casas se alimentan con un transformador de distribución monofásico y en áreas rurales, es posible que una casa requiera un solo transformador dependiendo de las cargas.
  • Los transformadores de distribución múltiple se utilizan para áreas industriales y comerciales.
  • Utilizado en parques eólicos donde la energía eléctrica es generada por los molinos de viento. Allí se utiliza como colector de energía para conectar las subestaciones que se encuentran alejadas del sistema de generación de energía eólica.

Transformador de instrumentos

  • Generalmente se les conoce como transformador de aislamiento. El transformador de instrumentos es un dispositivo eléctrico que se utiliza para transformar tanto la corriente como el nivel de tensión. El uso más común de un transformador de medida es aislar de forma segura el devanado secundario cuando el primario tiene un suministro de alta tensión y alta corriente para que el instrumento de medición, los medidores de energía o los relés que están conectados al lado secundario del transformador no se dañen. El transformador de medida se divide además en dos tipos
    • Transformador de corriente (TC)
    • Transformador de Potencial (PT)

    El transformador de corriente y potencial se explica a continuación en detalle.

Transformador de corriente

    • El transformador de corriente se utiliza para medir y también para la protección. Cuando la corriente en el circuito es alta para aplicar directamente al instrumento de medición, el transformador de corriente se usa para transformar la corriente alta en el valor deseado de la corriente requerida en el circuito.
    El devanado primario del transformador de corriente está conectado en serie al suministro principal y a los diversos instrumentos de medición como amperímetro, voltímetro, vatímetro o bobina de relé de protección. Tienen una relación de corriente y una relación de fase precisas para permitir que el medidor sea preciso en el lado secundario. El término ratio tiene un gran significado en CT.
    Por ejemplo, si su relación es 2000:5, significa que un TC tiene una salida de 5 amperios cuando la corriente de entrada es de 2000 amperios en el lado primario. La precisión del transformador de corriente depende de muchos factores como la carga, la temperatura, el cambio de fase, la clasificación, la saturación, etc.
    En el transformador de corriente, la corriente primaria total es la suma vectorial de la corriente de excitación y la corriente igual a la inversión de la corriente secundaria multiplicada por la relación de giro.

tipos-de-transformador-eq

Donde,
Ip – corriente primaria
Is – corriente secundaria o de inversión
I0 – corriente de excitación
KT – relación de giro

Transformador potencial

El transformador de potencial también se denomina transformador de tensión. El devanado primario se conecta a través de la línea de alta tensión cuyo voltaje se va a medir, y todos los instrumentos de medición y medidores se conectan al lado secundario del transformador.

La función principal del transformador de potencial es reducir el nivel de voltaje a un límite o valor seguro. El devanado primario del transformador de potencial está puesto a tierra o puesto a tierra como punto de seguridad.

Por ejemplo, la relación de voltaje primario a secundario es 500:120, lo que significa que el voltaje de salida es de 120 V cuando se aplican 500 V al primario. Los diferentes tipos de transformadores de potencial se muestran a continuación en la figura.
tipos-de-transformador-fig-3

  • Electromagnético (es un transformador de alambre enrollado)
  • Condensador (el transformador de voltaje del capacitor CVT usa un divisor de voltaje del capacitor)
  • Óptico (funciona en la propiedad eléctrica de los materiales ópticos)

El porcentaje de error de voltaje viene dado por la ecuación que se muestra a continuación.
tipos-de-transformador-eq1

Transformador monofásico

Un transformador monofásico es un dispositivo estático, funciona según el principio de la ley de inducción mutua de Faraday. A un nivel constante de frecuencia y variación del nivel de voltaje, el transformador transfiere energía CA de un circuito al otro circuito. Hay dos tipos de devanados en el transformador. El devanado al que se suministra alimentación de CA se denomina devanado primario y en el devanado secundario se conecta la carga.

Transformador trifásico

Si los tres transformadores monofásicos se toman y conectan junto con sus tres devanados primarios conectados entre sí como uno solo y los tres devanados secundarios entre sí, formando como un solo devanado secundario, se dice que el transformador se comporta como un devanado de tres -transformador de fase, que significa un banco de tres transformadores monofásicos conectados entre sí que actúa como un transformador trifásico.

El suministro trifásico se utiliza principalmente para la generación, transmisión y distribución de energía eléctrica con fines industriales. Es menos costoso ensamblar tres transformadores monofásicos para formar un transformador trifásico que comprar un solo transformador trifásico. La conexión del transformador trifásico se puede realizar en tipo Estrella (Estrella) y Triángulo (Malla).

La conexión del devanado primario y secundario se puede realizar mediante varias combinaciones que se muestran a continuación.

Devanado primario Devanado secundario

estrella (estrella) Estrella
Delta (malla) Delta
Estrella Delta
Delta Estrella

La combinación del devanado primario y el devanado secundario se realiza como estrella-estrella, triángulo-triángulo, estrella-triángulo y triángulo-estrella.

Deja un comentario