Cómo seleccionar el transformador de potencia adecuado: una guía práctica para ingenieros y compradores (2)

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7. Seleccione el método de enfriamiento

Los requisitos de refrigeración dependen de la capacidad del transformador, las condiciones de instalación y la carga operativa.

Las clasificaciones de refrigeración comunes incluyen:

  • ONAN — Aceite Natural Aire Natural
  • ONAF — Aceite Natural Aire Forzado
  • OFAF — Petróleo, aire forzado
  • OFWF — Petróleo Forzado Agua Forzado

Por ejemplo, un transformador ONAN/ONAF puede funcionar con refrigeración natural en condiciones normales, mientras que los ventiladores de aire forzado proporcionan refrigeración adicional cuando el transformador funciona con una carga más alta.

Para transformadores más grandes, es posible que se requieran sistemas de enfriamiento más sofisticados.

El método de enfriamiento también debe tener en cuenta la temperatura ambiente y las condiciones del sitio.

8. Considere los requisitos del cambiador de tomas

Las fluctuaciones de voltaje en el sistema de energía pueden requerir un ajuste de voltaje.

Dos soluciones comunes son:

Cambiador de tomas fuera del circuito

Un cambiador de tomas fuera de circuito permite ajustar la relación del transformador cuando el transformador está desenergizado.

Es relativamente sencillo y económico.

Cambiador de tomas bajo carga

Un OLTC permite ajustar la relación de voltaje mientras el transformador está energizado y transporta carga.

Se utiliza comúnmente en subestaciones y sistemas de servicios públicos donde la regulación de voltaje es crítica.

El rango de derivación y el paso requeridos deben especificarse en función de las condiciones reales de voltaje del sistema.

Por ejemplo:

±8 × 1.25%      indica múltiples posiciones de toma alrededor del voltaje nominal

9. Verifique el nivel de aislamiento

El aislamiento del transformador debe ser compatible con el voltaje del sistema y las sobretensiones transitorias esperadas.

Los parámetros importantes incluyen:

  • Tensión nominal
  • Tensión más alta para equipos
  • Nivel de resistencia al impulso del rayo
  • Tensión soportada a frecuencia industrial
  • Coordinación de aislamiento

Los requisitos exactos de aislamiento dependen de la clase de voltaje, la norma aplicable y el diseño del sistema.

Esto es particularmente importante para transformadores conectados a redes de transmisión y distribución de alto voltaje.

10. Seleccione el estándar aplicable

El transformador debe diseñarse y probarse de acuerdo con los estándares locales o internacionales requeridos.

Los estándares comunes incluyen:

  • IEC 60076 — Transformadores de potencia
  • IEEE/ANSI estándares de transformadores
  • Estándares nacionales locales
  • Especificaciones técnicas específicas de la empresa de servicios públicos

Para proyectos internacionales, es importante aclarar el estándar requerido antes de solicitar cotizaciones.

Un transformador diseñado de acuerdo con los requisitos IEC puede tener diferentes parámetros especificados, requisitos de prueba o documentación en comparación con un transformador diseñado de acuerdo con una empresa de servicios públicos particular o una especificación nacional.

11. Considere las pérdidas y la eficiencia

Las pérdidas del transformador afectan directamente el costo operativo de por vida.

Los dos tipos principales son:

Pérdida sin carga

La pérdida sin carga ocurre siempre que el transformador está energizado, incluso cuando hay poca o ninguna carga.

Pérdida de carga

La pérdida de carga aumenta con la carga del transformador y se asocia principalmente con la resistencia del devanado y otros efectos dependientes de la carga.

Al comparar cotizaciones, los compradores no deben fijarse únicamente en el precio de compra.

Un transformador con un precio inicial más bajo puede tener mayores pérdidas y por lo tanto mayores costos de operación a lo largo de su vida útil.

Para proyectos industriales y de servicios públicos de gran tamaño, costo total de propiedad (TCO) puede ser más importante que el precio de compra inicial.

13. Verificación del cortocircuito y la resistencia mecánica

Los transformadores deben ser capaces de soportar las tensiones térmicas y mecánicas causadas por eventos de cortocircuito.

Esto es particularmente importante para transformadores conectados a sistemas con altos niveles de falla.

Por lo tanto, el diseño del transformador debe coordinarse con el estudio de cortocircuito del sistema.

Las consideraciones relevantes incluyen:

  • Corriente de cortocircuito
  • Duración de la falla
  • Resistencia mecánica del devanado
  • Estructura de sujeción
  • Impedancia del transformador
  • Equipos de protección aguas abajo

Para transformadores de potencia más grandes, la capacidad de resistencia a cortocircuitos puede ser un requisito de calificación crítico.

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