El rendimiento de un transformador es variable y depende varios factores:
- Del valor de la potencia suministrada
- De la forma del transformador y
- De la calidad de los materiales con los que fue construido (núcleo y bobinados).
El rendimiento se expresa en porcentaje.
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Fig.1 Subestación eléctrica
CC by Lucy Nieto |
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El rendimiento de un transformador, como el de
cualquier otra máquina, viene dado por la relación entre las potencias útil y
absorbida.
En el caso de un transformador la definición anterior se
traduce en la siguiente expresión:
Donde: Pa = Potencia suministrada por el
transformador (en kV)
Pp = Pérdidas totales en carga (suma de los valores
de pérdidas en el hierro y en el cobre, en kV.)
Las pérdidas se obtienen mediante los ensayos de cortocircuito
y de vacio.
Las pérdidas y la corriente de vacío se medirán en uno de los
dos arrollamientos, a la frecuencia asignada y a una tensión igual a la del
arrollamiento, ó a la correspondiente tensión de toma si el arrollamiento
dispone de tomas. Los otros arrollamientos se dejarán en circuito abierto, y si
existe un arrollamiento con triángulo abierto se cerrará éste.
Alimentando el transformador por el arrollamiento
correspondiente, se tomarán lecturas del voltímetro y amperímetro. Debido a la
influencia de la forma de onda de tensión, para la medida de pérdidas se
utilizan dos voltímetros, uno de valor medio y otro de valor eficaz, lo que nos
permitirá corregir el valor leído en el watímetro, para referir las pérdidas a
una onda senoidal ideal. El ajuste de la tensión se realiza por el voltímetro de
valor medio.
Como puede observarse, la variación del rendimiento es función
exclusivamente de la suma de las pérdidas producidas en el hierro y en los
arrollamientos. La característica diferencial entre ambas clases de pérdidas es
que, mientras las del hierro permanecen constantes para un mismo transformador,
las de los arrollamientos son función de la carga, y por tanto dependen de la
intensidad que circula en cada momento. Podemos decir entonces, que el
rendimiento es función de la relación entre la intensidad a una determinada
carga y la intensidad a plena carga.
Es decir, el rendimiento máximo se produce cuando son iguales
las pérdidas en vacío y las de los arrollamientos, cosa que prácticamente nunca
ocurre a plena carga, puesto que las pérdidas en vacío son siempre menores que
las de los arrollamientos para la corriente plena.
Se define el factor o índice de carga a del
transformador en tanto por 1 como:
siendo I2 e I1 las intensidades para una
determinada carga,y por otro lado I2n e I1n las
intensidades nominales.
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