Ventajas del autotransformador:
- Los autotransformadores en comparación con los transformadores de doble devanado generalmente tienen la ventaja de que la relación de voltaje es favorable desde el punto de vista del tamaño equivalente.
- La reducción de la potencia equivalente en relación con el rendimiento, la reducción del peso y el tamaño, la reducción de las pérdidas en vacío (pérdidas de hierro) y en carga (pérdidas de cobre), la reducción de la corriente en vacío y la impedancia de cortocircuito.
- Si P es la potencia del transformador, las dimensiones lineales del autotransformador varían según P0,25 y el peso y el volumen varían como P0,75 reduciendo así las pérdidas y el peso del transformador
- La impedancia de cortocircuito del autotransformador disminuye con una clasificación equivalente, lo que resulta ventajoso debido a la menor caída de voltaje y una mejor regulación.
- Para conexiones entre los dos sistemas a muy alto voltaje, donde la potencia debe transmitirse en el orden de GVA (Giga Volt-amperios), el uso de autotransformadores permite utilizar equipos de alta potencia y puede ser fácilmente transportable. Esto no será posible con transformadores normales.
Desventajas del autotransformador:
- No siempre es deseable una conexión eléctrica entre el primario y el secundario, particularmente cuando los niveles de voltaje en ambos lados del transformador son bastante diferentes. Si el punto neutro no está sólidamente conectado a tierra, el lado de menor voltaje puede estar sujeto a un alto potencial en caso de falla a tierra en el lado de alto voltaje. En la práctica general, los autotransformadores sólo se utilizan en sistemas de distribución donde el neutro está conectado a tierra.
- Los autotransformadores son particularmente sensibles a las sobretensiones atmosféricas. Por lo tanto, el autotransformador requiere un nivel de aislamiento mucho más alto en comparación con el transformador normal. Se requiere protección contra sobretensiones
- Como los valores de impedancia de cortocircuito del autotransformador son bajos, las corrientes de cortocircuito pueden alcanzar valores críticos más altos.
Ventajas de los transformadores de tipo seco
Los transformadores de tipo seco son más adecuados en lugares donde los transformadores convencionales llenos de aceite presentan un riesgo para la seguridad. Algunas de las ubicaciones donde los transformadores de tipo seco son más adecuados son: refinerías de petróleo, plantas químicas, aplicaciones marinas y ferrocarriles metropolitanos donde se requiere una seguridad significativa contra incendios.
Ventajas de los transformadores de tipo seco:
- Los transformadores de tipo seco no tienen riesgo de incendio.
- Los transformadores de tipo seco son más livianos en comparación con los transformadores llenos de aceite.
- Requiere menos área de piso para acomodar
- Sin toxicidad a diferencia de los transformadores llenos de líquido sintético
- Los transformadores de tipo seco tienen un funcionamiento eficiente y silencioso.
- Costo de instalación reducido
- Son libres de mantenimiento
Tipo de transformadores tipo seco:
Los diferentes tipos de transformadores de tipo seco son:
- Tipo de resina fundida
- Tipo impregnado de resina
Los transformadores de resina fundida son resina epoxi reforzada con fibra de vidrio Clase F. Puede soportar 155ohC continuamente. La desventaja de los transformadores de resina fundida es que, en caso de falla, se debe reemplazar la unidad completa, incluidos los devanados de alta y baja tensión, mientras que, con el transformador impregnado de resina, solo es necesario reemplazar el devanado afectado.
¿Cuáles son las diferentes pérdidas del transformador?
El transformador tiene dos tipos de pérdidas 1. Pérdidas de hierro 2. Pérdidas de cobre
Pérdidas de hierro o pérdidas de núcleo: Las pérdidas de hierro son las pérdidas sin carga en el transformador. Estas pérdidas permanecen sin cambios con cualquier carga del transformador. Las pérdidas de hierro se clasifican como pérdidas por histéresis y pérdidas por corrientes de Foucault.
Pérdida de cobre: Esta pérdida se debe a que yo2Pérdida R en los devanados del transformador. Esta es una pérdida variable que varía según la carga del transformador.
Otras pérdidas incluyen pérdidas por cargas parásitas y pérdidas dieléctricas.
Si la frecuencia de suministro f del transformador se duplica manteniendo el voltaje sin cambios, ¿qué sucede?
La pérdida por histéresis disminuirá y la pérdida por corrientes parásitas permanecerá sin cambios.
¿El transformador funciona según qué principio?
El transformador eléctrico funciona Ley de inducción electromagnética de Faraday. En un transformador eléctrico, la fem inducida será de FEM inducida estacionaria. En la fem inducida estacionaria, la fem se inducirá de tal manera que los conductores eléctricos (devanados) se mantengan estacionarios y el campo magnético varíe (la variación del campo magnético en el núcleo del transformador) dará como resultado la producción de fem inducida.
¿Por qué la eficiencia del transformador es alta?
El transformador eléctrico es un dispositivo estático que transfiere la energía de un circuito a otro mediante inducción electromagnética. En transformador eléctrico como hay sin partes móviles, no se producen pérdidas por fricción ni por viento y otras pérdidas en el transformador son menores ya que la trayectoria magnética de un transformador es un circuito cerrado (no existe espacio de aire como el motor de inducción entre dos circuitos). Las pérdidas en el transformador son muy menores en comparación con cualquier otra máquina rotativa, por lo que la eficiencia de los transformadores será muy alta. La eficiencia será del orden del 95% al 98%.
¿Cuál es la ecuación de fem del transformador?
ecuación de fem del transformador mi = 4,44*f*N*φmáximo voltios
f = frecuencia aplicada de la onda de voltaje
N = Número de vueltas en el devanado primario o secundario.
φmáximo = Flujo máximo ( φmáximo =Bmáximo xA)
Bmáximo = Densidad de flujo máxima
A = Área de sección transversal del núcleo.
¿Cuál es el transformador ideal?
Respuesta: El transformador que tiene características tales como ausencia de resistencia en el devanado, ausencia de fugas magnéticas, pérdida de hierro o pérdida de núcleo (histéresis y pérdida por corrientes parásitas) y corriente de magnetización cero se denomina transformador ideal. Se supone un transformador ideal para una mejor explicación y comprensión del transformador práctico.
¿Cuál es el significado del voltaje por vuelta?
Respuesta: El voltaje por vuelta para el lado del devanado primario y el lado del devanado secundario del transformador es el mismo. Esto ayuda a explicar que el primario y el secundario de los transformadores están relacionados entre sí mediante la relación de vueltas (K).
(V1/N1) = (V2/N2) = K (relación de vueltas).
(V2/V1) = (E2/E1) = (N2/N1) =K
Máxima eficiencia de la condición del transformador
Máxima eficiencia del transformador:
La condición para la máxima eficiencia del transformador se puede obtener diferenciando la ecuación de eficiencia del transformador con respecto al factor de carga (dη/dα).
donde η es la eficiencia del transformador
α es el factor de carga = (carga operativa del transformador/carga completa del transformador)
Resolviendo las ecuaciones se obtendrá tal que la eficiencia máxima del transformador está en
P pérdida de núcleo = α2 xp pérdida de cobre
De la ecuación anterior se puede definir como La máxima eficiencia del transformador se produce con un factor de carga (α) en el que las pérdidas del hierro son iguales a las pérdidas del cobre.
La eficiencia del transformador cambia con la carga (factor de carga). La eficiencia del transformador será máxima en cierta carga cuando las pérdidas de cobre ( α2 xp pérdida de cobre) es igual a las pérdidas del núcleo (P pérdida de núcleo) es decir, la máxima eficiencia del transformador se alcanzará cuando las pérdidas del cobre en una carga particular sean iguales a las pérdidas sin carga (las pérdidas del núcleo se denominan pérdidas sin carga y permanecen constantes con el cambio de carga).
Transformador de Potencia y Distribución:
Al diseñar un transformador, este factor de carga promedio (α) para un transformador se estima a partir de las tablas/curvas de demanda de carga.Transformador En las centrales eléctricas y en las subestaciones funcionan a plena carga, por lo que el factor de carga para los transformadores de potencia está diseñado en 0,8. Significa que el transformador de potencia está diseñado para tener máxima eficiencia a plena carga. cargar en Transformador de distribución varía durante el día, por lo tanto, el factor de carga del transformador de distribución está diseñado como 0,5. Así el transformador de distribución tendrá Máxima eficiencia al 50% de la carga completa..
Por tanto, las eficiencias máximas del transformador se determinan en función del tipo de operación que realiza.
