Influencia de cargas no lineales en transformadores

Abstract

En los últimos años se ha mostrado una tendencia hacia el uso, cada vez más intenso de equipos electrónicos, ya sea en los hogares a través de los equipos electrodomésticos de consumo o en las plantas industriales con el propósito de mejorar los procesos de producción. Pero el uso de la electrónica de potencia no solo ha traído mejoras para el proceso productivo, también ha traído consigo otros problemas de orden técnico que inevitablemente devienen en problemas económicos. Las cargas electrónicas generan ondas distorsionadas a pesar de estar excitadas por voltajes sinusoidales, estas ondas contienen componentes armónicos cuya frecuencia es múltiplo impar de la fundamental, por consiguiente, estas corrientes de frecuencia elevada tienen un impacto significativo en los transformadores. Los componentes armónicos de corriente al ser de frecuencia elevada generan pérdidas adicionales por corrientes parásitas principalmente en los devanados. Este trabajo pone en práctica dos metodologías para calcular la potencia a la cuál debe degradarse el transformador que opera con una determinada carga no lineal para que este no incremente las pérdidas más allá de las nominales. El primer método puesto en práctica es el que recomienda el estándar IEEE C57.110-1986 [1) y el segundo el método de desclasificación a través del Factor K. Los dos métodos toman como referencia el cálculo de la máxima corriente de carga a la cual el transformador opera en el límite de sus condiciones nominales, por consiguiente, la corriente hallada es menor a la corriente nominal para la cual fue diseñado el transformador.