¡Hola! Como proveedor de transformadores trifásicos de tipo seco, he visto de primera mano lo importante que es comprender los efectos armónicos en estos transformadores. En este blog, explicaré qué son los armónicos, cómo afectan a los transformadores trifásicos de tipo seco y qué puedes hacer al respecto.
¿Qué son los armónicos?
En primer lugar, hablemos de qué son los armónicos. En un sistema eléctrico ideal, las formas de onda de voltaje y corriente son ondas sinusoidales puras. Pero en el mundo real las cosas no son tan sencillas. Las cargas no lineales, como computadoras, variadores de velocidad y algunos tipos de iluminación, distorsionan la onda sinusoidal. Estas formas de onda distorsionadas contienen frecuencias que son múltiplos enteros de la frecuencia fundamental (normalmente 50 Hz o 60 Hz). Estos múltiplos se llaman armónicos.
Por ejemplo, el tercer armónico tiene una frecuencia tres veces mayor que la frecuencia fundamental, el quinto armónico tiene una frecuencia cinco veces mayor que la fundamental, y así sucesivamente. Los armónicos pueden causar todo tipo de problemas en un sistema eléctrico y los transformadores trifásicos de tipo seco no son una excepción.
Efectos armónicos en transformadores trifásicos de tipo seco
Mayor calefacción
Uno de los efectos más significativos de los armónicos en los transformadores trifásicos de tipo seco es el aumento del calentamiento. Los armónicos causan pérdidas adicionales en los devanados y el núcleo del transformador. El aumento de corriente debido a los armónicos provoca mayores pérdidas I²R en los devanados. En el núcleo, los armónicos pueden causar histéresis adicional y pérdidas por corrientes parásitas.
Este calentamiento adicional puede reducir la vida útil del transformador. Los transformadores están diseñados para funcionar dentro de un cierto rango de temperatura. Cuando la temperatura supera este rango debido a los armónicos, los materiales de aislamiento del transformador pueden degradarse más rápidamente. Con el tiempo, esto puede provocar fallos en el aislamiento, lo que supone un problema importante. No quieres que tu transformador falle, ¿verdad? Puede causar costosos tiempos de inactividad y daños a otros equipos de su sistema eléctrico.
Eficiencia reducida
Los armónicos también reducen la eficiencia de los transformadores trifásicos de tipo seco. Como mencioné anteriormente, las pérdidas adicionales causadas por los armónicos significan que el transformador tiene que trabajar más para entregar la misma cantidad de potencia. Esto significa que se desperdicia más energía en forma de calor y la eficiencia general del transformador disminuye.
Si tiene un negocio, una eficiencia reducida significa facturas de energía más altas. ¿Quién quiere pagar más de lo necesario por la electricidad? Y si está en una industria donde los costos de energía son una parte importante de sus gastos operativos, el impacto de la reducción de la eficiencia puede ser aún más severo.
Distorsión de voltaje
Los armónicos pueden causar distorsión de voltaje en el sistema eléctrico. Cuando la forma de onda de la corriente se distorsiona debido a los armónicos, también puede afectar la forma de onda del voltaje. Esta distorsión de voltaje puede causar problemas a otros equipos conectados al mismo sistema eléctrico.
Por ejemplo, es posible que los equipos electrónicos sensibles no funcionen correctamente cuando el voltaje está distorsionado. Puede provocar mal funcionamiento, errores de datos e incluso daños en el equipo. En un entorno de fabricación, esto puede provocar retrasos en la producción y problemas de calidad.
Sobrecarga
En algunos casos, los armónicos pueden provocar una sobrecarga del transformador. La corriente adicional debido a los armónicos puede empujar al transformador más allá de su capacidad nominal. Incluso si la corriente de frecuencia fundamental está dentro de la clasificación del transformador, la corriente total (incluidos los armónicos) puede exceder el límite.
La sobrecarga puede hacer que el transformador dispare sus dispositivos de protección, lo que provoca cortes de energía. Y si la sobrecarga continúa durante un período prolongado, puede causar daños permanentes al transformador.
Cómo mitigar los efectos armónicos
Utilice filtros armónicos
Una forma de mitigar los efectos de los armónicos es utilizar filtros de armónicos. Estos filtros están diseñados para reducir la cantidad de armónicos en el sistema eléctrico. Funcionan proporcionando una ruta de baja impedancia para las corrientes armónicas, desviándolas del transformador y otros equipos.
Existen diferentes tipos de filtros de armónicos, como filtros pasivos y filtros activos. Los filtros pasivos son relativamente simples y rentables, pero están diseñados para filtrar armónicos específicos. Los filtros activos, por otro lado, son más complejos y costosos, pero pueden adaptarse a diferentes condiciones armónicas y proporcionar un mejor rendimiento de filtrado.
Seleccione el transformador correcto
Al elegir un transformador seco trifásico, es importante considerar el entorno armónico. Algunos transformadores están diseñados para manejar los armónicos mejor que otros. Por ejemplo,Transformadores eléctricos trans de tipo secoestán construidos con características que pueden ayudar a reducir el impacto de los armónicos. Tienen mejores materiales de aislamiento y diseños de devanados que pueden soportar el calor y el estrés adicionales causados por los armónicos.
Otra opción es laTransformador de distribución tipo seco SC (B) 10. Este transformador está diseñado para aplicaciones de distribución y puede manejar un cierto nivel de armónicos. Y si necesita una solución más avanzada, laTransformador tipo seco serie SCB12es una gran elección. Ofrece un rendimiento mejorado en entornos ricos en armónicos.
Gestión de carga
Una gestión adecuada de la carga también puede ayudar a reducir el impacto de los armónicos. Al distribuir las cargas no lineales de manera uniforme entre las tres fases, puede reducir la distorsión armónica general. También puede programar el funcionamiento de cargas no lineales durante las horas de menor actividad para reducir la tensión en el transformador.
Conclusión
Los armónicos pueden tener un impacto significativo en los transformadores trifásicos de tipo seco. Desde mayor calentamiento y reducción de la eficiencia hasta distorsión de voltaje y sobrecarga, los efectos de los armónicos pueden causar todo tipo de problemas en su sistema eléctrico. Pero la buena noticia es que existen formas de mitigar estos efectos.
Como proveedor de transformadores trifásicos de tipo seco, estoy aquí para ayudarlo a elegir el transformador adecuado para sus necesidades y brindarle soluciones para lidiar con los armónicos. Si tiene problemas con armónicos en su sistema eléctrico o está planeando una nueva instalación, no dude en ponerse en contacto. Trabajemos juntos para garantizar que su sistema eléctrico funcione sin problemas y de manera eficiente.
Referencias
- Calidad de los sistemas de energía eléctrica por Roger C. Dugan, Mark F. McGranaghan, Surya Santoso y H. Wayne Beaty.
- Ingeniería de transformadores: diseño, tecnología y diagnóstico por George Karady y G. Venkata Sai.
