Un transformador es uno de los componentes principales de un sistema de distribución eléctrica con el mayor impacto en el rendimiento del sistema durante el funcionamiento en estado estable (normal) y durante las perturbaciones del sistema, como una falla.
Por lo tanto, los ingenieros deben asegurarse de que el transformador tenga el tamaño adecuado para la aplicación específica y pueda suministrar la energía adecuada a las cargas en las condiciones de diseño y las pautas estándar.
Las aplicaciones típicas para este tipo de equipos importantes son plantas industriales, edificios comerciales, hospitales, edificios de oficinas, centros comerciales, escuelas, edificios de apartamentos, etc.
Este artículo se centra en transformadores de tipo seco, tales como autoenfriamiento ventilado, enfriado por aire forzado, no ventilado, autorefrigerados y sellados autorefrigerados de menos de 30 MVA y 34,5 kilovoltios.
En general, los transformadores de tipo seco son menos inflamables (es decir, no contienen líquidos ni aceite) y presentan menos riesgo de incendio, lo que los hace más adecuados para su uso en edificios y cerca de ellos. Este tipo de transformador tiene una temperatura de funcionamiento más alta y normalmente requiere un espacio más grande. Debido a que los transformadores de tipo seco requieren aire para enfriar, es necesario proporcionar un sistema de ventilación de tamaño adecuado para el calor generado por el transformador.
El enfoque general para dimensionar los transformadores y el impacto del sistema relacionado son similares para todos los tipos de transformadores con diferentes clases de enfriamiento.
Sitio para ubicación del transformador
Se debe tener una consideración cuidadosa al seleccionar la ubicación adecuada para un transformador. Varios detalles, incluido el tipo de transformador, tamaño, ventilación, presión atmosférica, altitud, nivel de voltaje y espacio libre, tendrán un factor determinante en la selección de la ubicación ideal para el transformador requerido para una determinada instalación.
Un ingeniero debe conocer las limitaciones debidas a la ubicación seleccionada de un transformador. En general, las clasificaciones de kVA se basan en una temperatura que no debe exceder los 40 ° C de temperatura ambiente (o una temperatura ambiente de 30 ° C como promedio durante un período de 24 horas; de lo contrario, se producirá una disminución en la vida útil) y también la instalación de mas de 1000mt sobre el nivel del mar.
Si no se cumple alguna de estas condiciones, se debe reducir la capacidad nominal del transformador. En tal caso, los kVA del transformador debe reducirse en un 8% por cada 10 ° C por encima de 40 ° C (cuando se enfría por aire para un transformador de tipo seco) y también en un 0,3% por cada 100mt sobre los 1000mt de altitud) . Se discuten más detalles para la consideración del sitio en NFPA 70: Artículos 450.8, 450.21 y 450.22 del Código Eléctrico Nacional.
Selección del voltaje para el transformador
El voltaje primario generalmente se selecciona con base al voltaje de la fuente disponible (por ejemplo, la fuente de la red eléctrica) y el voltaje de carga requerido, si la carga está diseñada para operar en un sistema monofásico o trifásico. Los transformadores de medio voltaje con voltaje estándar son: 2,400v, 4,160v, 4,800v, 6,900v, 7,200v, 12,000v, 13,200v, 13,800v, 23,000v y 34,500 voltios. El lado de bajo voltaje incluye 208v, 480v, 2400v y 4 160v.
Figura 1.
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