¿Qué representan los parámetros en la placa de identificación del transformador?

La placa del transformador es la "tarjeta de identificación" del equipo y contiene toda la información necesaria para una instalación segura, un funcionamiento correcto y un mantenimiento eficaz. Según tu enfoque,

El siguiente es un análisis detallado de los parámetros principales en la placa de identificación del transformador:

I. Capacidad nominal (kVA o MVA)

La capacidad nominal se refiere a la potencia aparente máxima que el transformador puede generar continuamente a la tensión y frecuencia nominales sin exceder su límite de aumento de temperatura de diseño.

• Distinción de unidades: por lo general, los transformadores de pequeña capacidad se expresan en kilovoltios-amperios (kVA) y los transformadores de potencia de gran escala se expresan en megavoltios-amperios (MVA).
• La diferencia entre kVA y kW: la capacidad nominal es la potencia aparente, que incluye tanto la potencia activa como la potencia reactiva. Por ejemplo, un transformador de 100 kVA sólo puede generar 100 kW de potencia activa cuando el factor de potencia de carga es 1,0; Si el factor de potencia típico de una carga industrial es 0,8, el transformador sólo puede generar 80 kW de potencia activa.

II. Niveles de voltaje y grifos.

La placa de identificación enumerará claramente los niveles de voltaje del lado primario (lado de alto voltaje) y del lado secundario (lado de bajo voltaje), así como el rango de ajuste del cambiador de tomas.

• Lado de alto voltaje (HV) y lado de bajo voltaje (LV): el lado de alto voltaje generalmente está conectado a la fuente de alimentación y el lado de bajo voltaje está conectado a la carga.
• Tomas: Para compensar los cambios de voltaje del sistema, los transformadores suelen estar equipados con cambiadores de tomas. Por ejemplo, la placa de identificación indica "HV: 13.200 V – 2 x 2,5 %", lo que significa que el voltaje primario se puede ajustar en cuatro pasos de 2,5 % por encima y por debajo del valor nominal.

III. Grupo de vectores

1. El grupo de conexión se utiliza para describir el método de conexión de los devanados primario y secundario del transformador trifásico y la relación de fase entre ellos.

• Significado de la letra: las letras mayúsculas indican el método de cableado del lado de alto voltaje y las letras minúsculas indican el método de cableado del lado de bajo voltaje. Los más comunes son:

Y (o y): conexión en estrella.

D (o d): conexión delta.

N (o n): indica el cable del punto neutro.

• Significado de los números (representación del reloj): Los números representan la diferencia de fase entre los voltajes de línea lateral de alto y bajo voltaje, y cada número representa 30 grados. El fasor de voltaje de la línea lateral de alto voltaje se fija en la posición de las 12 en punto del reloj, y el número señalado por el fasor de voltaje de la línea lateral de bajo voltaje es el número de grupo.
• Grupos comunes: como Dyn11, lo que significa que el lado de alto voltaje es una conexión triangular (D), el lado de bajo voltaje es una conexión en estrella (yn) con un punto neutro y el voltaje de línea del lado de bajo voltaje se adelanta al lado de alto voltaje en 30 grados (apuntando a la posición de las 11 en punto). Dyn11 suele ser el preferido para los transformadores de distribución en mi país porque puede suprimir eficazmente los armónicos.

2. ¿Por qué preocuparse por los grupos de conexión?

• Condiciones de funcionamiento en paralelo: Se deben conectar dos transformadores en paralelo para suministrar energía y los grupos de conexión deben ser consistentes (de lo contrario, se producirá corriente circulante que quemará el equipo).
• Supresión de armónicos: el lado de alto voltaje de la conexión D puede proporcionar un camino para terceros armónicos, lo que reduce la contaminación armónica en la red eléctrica.
• Conexión a tierra del punto neutro: Yyn0 se usa a menudo en transformadores de distribución porque hay un cable neutro en el lado de bajo voltaje que puede alimentar directamente cargas monofásicas, como la iluminación.

IV. Otros parámetros técnicos clave

Además de los tres parámetros principales anteriores, la placa de identificación también contiene la siguiente información importante:

• Impedancia de cortocircuito (%Z): Expresada como porcentaje de la tensión nominal, determina la corriente de cortocircuito que puede proporcionar el lado secundario y el rendimiento de regulación de tensión bajo carga.
• Método de enfriamiento: expresado mediante códigos de letras estándar, como ONAN (autoenfriamiento en baño de aceite), ONAF (enfriamiento por aire en baño de aceite), etc.
• Aumento de temperatura y nivel de aislamiento: estipula hasta qué punto se permite que la temperatura del devanado exceda la temperatura ambiente bajo carga nominal (como 65 °C) y la temperatura máxima del punto caliente que el material aislante puede soportar.
• Frecuencia nominal (Hz): generalmente 50 Hz o 60 Hz. Operar a una frecuencia incorrecta puede causar pérdidas excesivas en el núcleo y sobrecalentamiento.
• Nivel de aislamiento de impacto básico (BIL): especifica la capacidad del transformador para soportar sobretensiones causadas por rayos u operaciones de conmutación.
• Información básica: incluido el nombre del fabricante, número de serie único, peso y dimensiones, información del fluido (como el tipo de aceite aislante y el volumen de aceite del transformador sumergido en aceite) y los estándares de fabricación seguidos (como IEC, IEEE, etc.).

V. Combate práctico: lectura de una placa de identificación real

Supongamos que ve una placa de identificación como esta:

S11-M-315/10

Capacidad nominal: 315 kVA

Tensión nominal: 10000 ± 5% / 400 V

Grupo de conexión: Dyn11

Tensión de impedancia: 4,0%

Pérdida sin carga: 480 W

Pérdida de carga: 3650 W

Puede leer la siguiente información inmediatamente:

Se trata de un transformador bañado en aceite S11 con una capacidad de 315 kVA.

El lado de alta tensión tiene una conexión en triángulo de 10 kV, el lado de baja tensión tiene una conexión en estrella de 400 V y el punto neutro está extraído.

La tensión del lado de baja tensión se adelanta 30° (a las 11 en punto) a la del lado de alta tensión.

La impedancia de cortocircuito es del 4% y la corriente de cortocircuito es aproximadamente 25 veces la corriente nominal (1÷0,04).

La pérdida anual sin carga es de aproximadamente 480 × 24 × 365 ≈ 4200 kWh (la energía se consume incluso si no se suministra energía).

VI. Resumen

Cada número en la placa de identificación del transformador no está escrito casualmente. Detrás de él se encuentran los cálculos de diseño, las limitaciones operativas y los límites de seguridad.

La próxima vez que vea un transformador, también puede detenerse y mirar su placa de identificación; encontrará que estos números fríos contienen el código lógico para el funcionamiento de todo el sistema de energía.