Recomendaciones prácticas para la evaluación de la carga de un transformador sometido a corrientes no sinusoidales

  • Rafael Enrique Fragozo Díaz XM S.A. E.S.P. Medellín (Colombia).
  • Gabriel Alexis Malagón Carvajal Universidad Industrial de Santander. Bucaramanga (Colombia).
  • Julio Cesar Chacón Velasco Universidad Industrial de Santander. Bucaramanga (Colombia).
  • Gabriel Ordoñez Plata Universidad Industrial de Santander. Bucaramanga (Colombia).
  • Wilson Giraldo Picón Universidad Industrial de Santander. Bucaramanga (Colombia)

Resumen

Este trabajo presenta las prácticas recomendadas por el estándar IEEE C57.110™-2008 para la determinación de las condiciones óptimas de operación de transformadores sometidos a corrientes no sinusoidales. Se analizan los principales efectos de la distorsión armónica sobre los componentes internos del transformador, así como las variaciones en el comportamiento del flujo magnético, clases y tipos de pérdidas, al igual que las recomendaciones prácticas para la evaluación del máximo valor eficaz de corriente de carga no sinusoidal, tanto para transformadores tipo seco como inmersos en líquido. Con estos valores de carga estimados se logra proteger al transformador, asegurando que las pérdidas más altas no superen el valor de las pérdidas para las cuales fue diseñado, evitando, de esta forma, los efectos de fenómenos ocasionados por la presencia de corrientes no sinusoidales.

Palabras clave: Compatibilidad electromagnética (CEM), Armónicos, Transformadores, Pérdidas adicionales, Distorsión Armónica, Desclasificación.

Referencias

[1] J. Desmet y G. Delaere, “Armónicos - Selección y Clasificación de los Transformadores”, en Guía de Calidad de la Energía, European Cooper Institute, 2005.

[2] IEEE Std C57.110, “Recommended Practice for Establishing Liquid-Filled and Dry- Type Power and Distribution Transformer Capability When Supplying Nonsinusoidal Load Currents”, Institute of Electrical and Electronics Engineers, 2008.

[3] IEEE Std C57.12.00, Standard for General Requirements for Liquid-Immersed Distribution, Power, and Regulating Transformers, Institute of Electrical and Electronics Engineers, 2010.

[4] IEEE Std C57.12.01, Standard General Requirements for Dry-Type Distribution and Power Transformers, Including Those With Solid-Cast And/Or Resin Encapsulated Windings, Institute of Electrical and Electronics Engineers, 2005.

[5] National Electrical Manufacturers Association, NEMA ST 20: Dry-Type Transformers for General Applications, NEMA, 1992.

[6] L. F. Blume, Transformer engineering: a treatise on the theory, operation, and application of transformers. Wiley, 1951, p. 500.

[7] L. W. Pierce, “Transformer design and application considerations for nonsinusoidal load currents”, IEEE Transactions on Industry Applications, vol. 32, nº 3, pp. 633- 645, 1996.

[8] S. Crepaz, “Eddy-Current Losses in Rectifier Transformers”, IEEE Trans. Power Appar. Syst., vol. PAS-89, n° 7, pp. 1651-1656, Sep. 1970.

[9] M. Bishop and C. Gilker, “Harmonic caused transformer heating evaluated by a portable PC”, papers presented at the 37th Annual Conference Rural Electric Power Conference, 1993.

[10] J. Driesen, T. Van Craenenbroeck, B. Brouwers, K. Hameyer, and R. Belmans, “Practical method to determine additional load losses due to harmonic currents in transformers with wire and foil windings”, IEEE Power Engineering Society Winter Meeting, vol. 3, pp. 2306 - 2311, 2000.

[11] A. Llamas y A. Tejada, “Transformador delta estrella con cargas no lineales monofásicas”, artículo de divulgación del Programa de Graduados en Ingeniería, Maestría en Ingeniería Eléctrica, ITESM, 1996.

[12] IEEE Std C57.12.91, Standard Test Code for Dry-Type Distribution and Power Transformers, Institute of Electrical and Electronics Engineers, 2012.

[13] IEEE Std C57.12.90, Standard Test Code for Liquid-Immersed Distribution, Power, and Regulating Transformers, Institute of Electrical and Electronics Engineer, 2010.

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Acerca de los Autores

Rafael Enrique Fragozo Díaz, XM S.A. E.S.P. Medellín (Colombia).

Ingeniero electricista. XM S.A. E.S.P. Medellín (Colombia). rfragozo@xm.com.co

Gabriel Alexis Malagón Carvajal, Universidad Industrial de Santander. Bucaramanga (Colombia).

Magíster en Ingeniería Eléctrica. Universidad Industrial de Santander. Bucaramanga (Colombia). gabriel.malagon@correo.uis.edu.co

Julio Cesar Chacón Velasco, Universidad Industrial de Santander. Bucaramanga (Colombia).

Magíster en Potencia Eléctrica. Universidad Industrial de Santander. Bucaramanga (Colombia). cchacon@uis.edu.co

Gabriel Ordoñez Plata, Universidad Industrial de Santander. Bucaramanga (Colombia).

Doctor en Ingeniería Industrial. Universidad Industrial de Santander. Bucaramanga (Colombia). gaby@uis.edu.co

Wilson Giraldo Picón, Universidad Industrial de Santander. Bucaramanga (Colombia)

Magíster en Potencia Eléctrica. Universidad Industrial de Santander. Bucaramanga (Colombia). wgiraldop@uis.edu.co

Publicado
2014-07-01
Cómo citar
Fragozo Díaz, R., Malagón Carvajal, G., Chacón Velasco, J., Ordoñez Plata, G., & Giraldo Picón, W. (2014). Recomendaciones prácticas para la evaluación de la carga de un transformador sometido a corrientes no sinusoidales. INGE CUC, 10(1), 63-74. Recuperado a partir de https://revistascientificas.cuc.edu.co/ingecuc/article/view/345
Sección
ARTÍCULOS