Transformadores Erie Paralelo

Evaluación de eficiencia energética en

plantas con más de un transformador de potencia

Es normal encontrar instalaciones industriales que tienen más de un transformador energizando las cargas de la planta. El objetivo de este artículo consiste en determinar las pérdidas de operación de dichas subestaciones, y establecer criterios de conveniencia de abastecer las cargas de forma individual o con los transformadores conectados en paralelo.

En condiciones de operación, se debe establecer la conveniencia económica de régimen de trabajo de los transformadores, de forma que el número de transformadores que esté presente en el sistema sea el más económico o que representa las mínimas pérdidas.

La presencia de pérdidas en un sistema de distribución corresponde a la suma de las pérdidas de los transformadores mismos (básicamente pérdidas de vacío y de carga) más las pérdidas del sistema de distribución (esencialmente en alimentadores). A partir de este punto nos referiremos a las pérdidas vistas desde el lado del empalme con la red distribuidora. Las pérdidas totales de un transformador son:

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Obviamente, si existen dos o más transformadores conectados en paralelo, las pérdidas totales serán la suma de cada una de las pérdidas totales de cada transformador.

Caso de transformadores iguales: Supongamos que tenemos dos transformadores conectados en paralelo, idénticos, de 500 kVA cada uno, con pérdidas de vacío P0 = 1.2 kW y pérdidas a plena carga Pcoci = 6 kW. La carga conectada, obviamente, será entregada en partes iguales por cada transformador.

Si la carga conectada es de SC = 500 kVA, cada transformador aportará con 250 kVA a la carga. Si un único transformador abastece a la carga, la pérdida será 7.2 kW, mientras que para dos transformadores en paralelo, es sólo 5.4 kW. La diferencia corresponde a 1.8 kW que de mantenerse constantes durante un mes produce una pérdida de energía de 1.8 x 24 x 30 = 1.296 kWh/mes.

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Gráfico 1.

Para una carga total de 500 kVA, con dos transformadores en paralelo, cada transformador aporta con 250 kVA y cada subestación tendrá 2,7 kW de pérdidas, lo que representa 5,4 kW en total (punto A). Para el caso de la misma carga suministrada por una única subestación, se logra 7,2 kW de pérdidas (punto B). Se aprecia, además, que la carga conectada desde los 320 kVA aproximadamente en adelante, presenta mayores pérdidas con un solo transformador que con dos unidades en paralelo (ver Gráfico 1).

Como se ha establecido entonces, hay que analizar cada caso de carga si disponemos de uno o más transformadores de alimentación.

Caso de transformadores distintos: Un conjunto de "m" transformadores no necesariamente iguales, conectados en paralelo alimentando cargas equilibradas, es similar a disponer un único transformador equivalente.

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