En el mundo de la energía eléctrica, la eficiencia y rendimiento son factores clave. Una de las estrategias utilizadas para optimizar la distribución de energía es la operación en paralelo de transformadores. Este método, ampliamente empleado en sistemas de suministro eléctrico, ofrece numerosas ventajas que hacen de él una opción atractiva para mejorar la capacidad y confiabilidad de las redes de energía. En este artículo, analizaremos en detalle las ventajas de la operación en paralelo de transformadores y cómo puede impactar positivamente en la eficiencia energética. ¡Descubre cómo esta técnica revolucionaria está cambiando la manera en que se maneja la energía eléctrica!
Operaciones paralelas del transformador: Definición-La conexión del devanado primario de dos transformadores a una tensión de alimentación común y la conexión del devanado secundario de ambos transformadores a una carga común es la configuración de funcionamiento en paralelo de los transformadores. En operación paralela, los dos transformadores comparten carga.
¿Por qué operación en paralelo de transformadores?
Es más económico instalar un número de transformadores nominales más pequeños en paralelo que instalar un transformador de potencia eléctrica nominal más grande. Cuando tenemos dos fuentes para funcionar en sincronización, la operación en paralelo del transformador es imprescindible.
Ventajas del funcionamiento en paralelo de transformadores
La operación en paralelo tiene principalmente las siguientes ventajas.
1. Maximizar la eficiencia del sistema de energía eléctrica
El transformador opera a casi su máxima eficiencia cuando opera a plena carga. Si hacemos números de transformadores en paralelo, podemos encender solo aquellos transformadores que darán la demanda total funcionando más cerca de su capacidad nominal de carga completa para ese momento. Cuando aumenta la carga, podemos encender uno por uno los transformadores conectados en paralelo para cumplir con la demanda total de energía. De esta manera podemos ejecutar el sistema con la máxima eficiencia.
2. Maximizar la estabilidad del sistema de energía eléctrica
Es posible tomar un transformador para mantenimiento si todos los transformadores funcionan en paralelo, por lo tanto, los otros transformadores paralelos en el sistema entregarán la carga sin interrupción total de energía.
3. Maximizar la flexibilidad del sistema de energía eléctrica
La carga total conectada se puede aumentar o disminuir según el escenario de carga dinámica. Si la carga aumenta en el futuro, se puede instalar un transformador más y se puede ejecutar en paralelo con los transformadores existentes para satisfacer el requisito de carga total.
Condiciones para la Operación en Paralelo de Transformadores
Las siguientes condiciones deben cumplirse para un rendimiento satisfactorio cuando dos o más transformadores funcionan en paralelo.
- Misma relación de voltaje del transformador
- Impedancia porcentual idéntica
- Misma polaridad
- Secuencia de fase idéntica
Misma relación de voltaje
Si dos transformadores con diferentes relaciones de tensión reciben la misma tensión de alimentación primaria, habrá una diferencia en la tensión secundaria. Ahora, si estos transformadores están conectados al mismo bus para entregar energía a la carga común. Entonces, habrá una corriente circulante entre el devanado secundario de ambos transformadores, y dará lugar a una corriente circulante entre el devanado primario.
La pequeña diferencia de voltaje puede causar que fluya una gran corriente circulante en el devanado. Por lo tanto, la corriente circulante causa que yo2R pérdidas en el devanado y provocan el calentamiento del devanado. Por lo tanto, el voltaje secundario de ambos transformadores debe ser el mismo para la operación en paralelo.
Mismo porcentaje de impedancia
Ambos transformadores que operan en paralelo deben tener el mismo porcentaje de impedancia. La corriente compartida por el transformador paralelo debe ser proporcional a la clasificación de MVA de los transformadores.
Esto es posible si ambos transformadores tienen el mismo porcentaje de impedancia. La corriente entregada por estos transformadores es inversamente proporcional a su impedancia interna. La impedancia interna del transformador es inversamente proporcional a su clasificación MVA. En otras palabras, el porcentaje de impedancia o los valores por unidad de impedancia deben ser idénticos para todos los transformadores que operan en paralelo.
Misma polaridad
La dirección instantánea de la fem inducida en secundario o primario es la polaridad del transformador. Si la dirección instantánea de la fem secundaria inducida en dos transformadores es opuesta, la gran corriente circulante fluye desde el secundario de un transformador al otro. En esta condición, no podemos hacer funcionar los transformadores en paralelo.
Podemos encontrar la polaridad del transformador por el grupo vectorial del transformador. Los transformadores con el mismo grupo vectorial son la condición necesaria para el funcionamiento en paralelo.
Misma secuencia de fase
La secuencia de fases es el orden en que las fases alcanzan su valor máximo. Para el funcionamiento en paralelo, la secuencia de fases debe ser idéntica. De lo contrario, durante el ciclo, cada par de fases se cortocircuitará.
Las condiciones antes mencionadas deben cumplirse estrictamente para el funcionamiento en paralelo de los transformadores, pero la impedancia porcentual totalmente idéntica de dos transformadores diferentes es difícil de lograr en la práctica, es por eso que los transformadores que funcionan en paralelo pueden no tener exactamente el mismo porcentaje de impedancia, pero los valores serían como más cerca posible.
Leer siguiente:
- Diferencia entre transformadores de alto, medio y bajo voltaje
- ¿Qué es una secuencia de fase y su significado?
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