¿Sabías que existen diferentes tipos de transformadores eléctricos? En el mundo de la electricidad, es común escuchar los términos «transformador de potencia» y «transformador de distribución», pero ¿sabes cuál es la diferencia entre ellos? En este artículo, te explicaremos de manera clara y concisa las características y funciones de cada uno, para que puedas comprender mejor el papel que desempeñan en la transmisión y distribución de la energía eléctrica. ¡Sigue leyendo!
Este artículo describe la diferencia entre un transformador de potencia y un transformador de distribución. Los transformadores de potencia y los transformadores de distribución se utilizan ampliamente en los sistemas de potencia para tensión de subida y bajada en transmisión y distribución aplicaciones
¿Qué es el transformador de potencia?
El voltaje en la estación generadora es aumentado por un transformador para transmisión de larga distancia para reducir las pérdidas de línea, y en el extremo receptor, el voltaje es reducido al nivel de voltaje de utilización. El transformador utilizado para esta aplicación se conoce como transformador de potencia.
Transformadores de poder Se utiliza una clasificación de más de 200 MVA a 400 kV, 220 kV, 132 kV, 66 kV y 33 kV clasificados en la categoría de transformador de potencia. El transformador de potencia actúa como transformador elevador y reductor en los extremos de envío y recepción, respectivamente.
¿Qué es el transformador de distribución?
Transformadores de distribución se utilizan en clasificaciones de voltaje más bajas para utilizar el voltaje en el uso final. Los transformadores de distribución son de capacidad inferior a 200 MVA en el grado de tensión de 11 kV, 6,6 kV, 3,3 kV, 0,440 kV y 230 V.
El voltaje secundario tiende a ser más bajo y el usuario final utiliza el voltaje secundario.
Base de diferenciación entre transformador de potencia y transformador de distribución
Podemos diferenciar tél transformador de potencia y transformador de distribución sobre la siguiente base.
Tamaño del transformador
Transformadores de poder son transformadores de gran potencia de mayor grado de tensión (>200MVA, 400KV), por lo que el tamaño del transformador es mayor que el del transformador de distribución.
Nivel de aislamiento
Los transformadores de potencia tienen grados de tensión más altos, 400 kV, 220 kV, etc., por lo que se requiere más aislamiento. El transformador es generalmente de servicio al aire libre y el nivel de aislamiento se mantiene alto para resistir los impulsos de rayos. Transformadores de distribución tienen menos requisitos de aislamiento porque los grados de voltaje del transformador están por debajo de 33 kV.
Eficiencia
Se supone que los transformadores de potencia funcionan a plena carga y están diseñados para una eficiencia del 100 %. La eficiencia del transformador se calcula midiendo la relación entre la potencia de salida y la potencia de entrada. La carga en el transformador de distribución varía todo el día y su Eficiencia durante todo el día es alrededor del 50 -70 %. La eficiencia del transformador de distribución se calcula sobre una base de todo el día.
Pérdidas de hierro y pérdidas de cobre
Los transformadores de potencia funcionan al 100 % de carga durante 24 horas. Por lo tanto, la pérdida de cobre del transformador debe ser la mínima posible para tener la máxima eficiencia. Los transformadores de potencia están diseñados para operar a la máxima densidad de flujo. La densidad de flujo del transformador de potencia se mantiene entre 1,7 y 1,8 Tesla. La mayor densidad de flujo causa mayores pérdidas en el núcleo y, posteriormente, debido a la mayor densidad de flujo, se requieren menos vueltas, por lo que la pérdida de cobre del transformador se reduce al 100 % de la carga.
El transformador de distribución opera todo el día y la carga en el transformador no es constante. Por lo tanto, el transformador de distribución está diseñado para operar a una densidad de flujo más baja para tener bajas pérdidas de hierro. El transformador de distribución está diseñado para una carga media del 60-70 %. La compensación entre la pérdida de hierro y la pérdida de cobre se hace para tener la mejor eficiencia del transformador de distribución.
Diferencias clave entre el transformador de potencia y el transformador de distribución
| Punto de comparación | Transformador de distribución | Transformador |
|---|---|---|
| Definición | Un transformador de distribución reduce el alto voltaje a un bajo voltaje. | Los transformadores de potencia elevan el voltaje en el extremo generador y lo reducen en el extremo receptor. |
| Objetivo | Se utiliza un transformador de distribución para reducir el alto voltaje para una mayor distribución de energía a los consumidores. | Los transformadores de potencia se utilizan para aumentar el nivel de voltaje a un valor alto para la transmisión de energía eléctrica a largas distancias. |
| Ubicación | Se instala un transformador de distribución cerca de los centros de carga que suministran energía a los consumidores. | Los transformadores de potencia se instalan en la estación generadora y en las subestaciones de transmisión, es decir, en la sección de transmisión del sistema eléctrico. |
| Función | Los transformadores de distribución solo reducen el nivel de tensión. | Los transformadores de potencia se utilizan generalmente para aumentar el nivel de tensión y para reducir la tensión en la subestación receptora. |
| Potencia nominal | Menos de 200 MVA. | Más de 200 MVA. |
| Voltaje | 11 kV, 6,6 kV, 3,3 kV, 440 V, 220 V, 110 V, etc. | 33 kV, 66 kV, 132 kV, 220 kV, 440 kV y superiores. |
| Configuración de bobinado | El transformador de distribución tiene un devanado primario conectado en delta y un devanado secundario conectado en estrella. La configuración en estrella proporciona un punto neutro para cargas monofásicas. | El transformador de potencia tiene configuración triángulo-triángulo para el devanado primario y secundario. Sin embargo, la configuración estrella-triángulo o triángulo-estrella también se utiliza para aplicaciones especiales. |
| Número de primaria y secundaria | Un transformador de distribución tiene un solo devanado primario y puede tener más de dos devanados secundarios. | El transformador de potencia tiene un solo devanado primario y secundario. |
| Tamaño | de tamaño más pequeño. | de mayor tamaño |
| Período de funcionamiento | Económico para operación las 24 horas | Funcionamiento económico sólo durante los periodos de carga. |
| Funcionamiento durante cargas ligeras | Opera con cargas ligeras durante el día y la noche. | No es económico si se opera con carga ligera |
| Fluctuaciones de carga | Pueden soportar altas fluctuaciones de carga. | Están diseñados para soportar fluctuaciones de carga bajas. |
| Densidad de flujo en el núcleo | Los transformadores de distribución están diseñados para una densidad de flujo más baja para tener bajas pérdidas sin carga. | Los transformadores de distribución están diseñados para una mayor densidad de flujo. Por lo tanto, tienen más pérdidas sin carga. |
| Condiciones de operación | Para una operación económica, los transformadores de distribución funcionan por debajo de su carga máxima nominal. | Para un funcionamiento económico, los transformadores de potencia siempre funcionan a plena carga. |
| Pérdida de hierro | Menor pérdida de hierro | Mayor pérdida de hierro |
| Pérdida de cobre | Mayor pérdida de cobre | Menor pérdida de cobre |
| Máxima eficiencia | Los transformadores de distribución tienen una eficiencia máxima del 60 al 70% de la carga nominal. | Los transformadores de potencia tienen la máxima eficiencia a plena carga. |
| Reactancia de fuga | Los transformadores de distribución tienen una pequeña reactancia de dispersión. | Los transformadores de potencia tienen una alta reactancia de fuga. |
| Regulacion de voltaje | Los transformadores de distribución suministran energía a los consumidores, por lo que tienen una buena regulación de voltaje. | La regulación de voltaje no es un factor importante en el caso de los transformadores de potencia. |
| Aplicaciones | Los transformadores de distribución suministran energía eléctrica a los consumidores. | Los transformadores de potencia se utilizan para estaciones generadoras y subestaciones receptoras de energía. |
Conclusión
De la discusión anterior, está claro que existen varias diferencias entre los transformadores de potencia y los transformadores de distribución. Sobre la base de las diferencias entre los transformadores de potencia y los transformadores de distribución, podemos seleccionar el transformador según las aplicaciones.
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