Dos transformadores pueden tener la misma potencia nominal y voltaje, pero se comportan de manera muy diferente en el mismo sistema.

Este parámetro influye en la corriente de fallo, la regulación de voltaje, la coordinación de la protección, el arranque del motor y el reparto de carga paralela.cables y otros equipos alrededor del transformador.

Los problemas suelen surgir cuando la impedancia se selecciona sin referencia al estudio de cortocircuito,perfil de carga y diseño de protección.

La impedancia de cortocircuito se expresa generalmente en porcentaje. Durante el ensayo, un enrollamiento se corta y se aplica un voltaje reducido al otro enrollamiento hasta que los flujos de corriente nominal.La tensión aplicada, expresado en porcentaje del voltaje nominal, es el valor de impedancia del transformador.

Por ejemplo, un transformador con impedancia del 5% requiere aproximadamente el 5% del voltaje nominal para producir corriente nominal en condiciones de ensayo de cortocircuito.

Sin tener en cuenta la impedancia del sistema ascendente, la corriente de falla simétrica inicial en los terminales del transformador se puede estimar como:

Isc ≈ Irratado ÷ Zpu

Una impedancia del 5% corresponde a aproximadamente 20 veces la corriente nominal. Una impedancia del 8% corresponde a aproximadamente 12,5 veces la corriente nominal.La corriente real de falla del sistema también dependerá de la impedancia de la fuente, impedancia del conductor, método de puesta a tierra y relación X/R del sistema.

La baja impedancia mejora generalmente la regulación del voltaje.recoger grandes cargas y aplicaciones sensibles a las variaciones de voltaje.

Los interruptores de circuito pueden necesitar una mayor capacidad de interrupción, mientras que las barras de bus, los cables y los interruptores deben soportar un mayor cortocircuito.

En el interior del transformador, una falla a través produce fuertes fuerzas electromagnéticas en los devanados. Estas fuerzas aumentan rápidamente con la corriente de falla y pueden estresar los conductores de devanado, espaciadores,conductos y estructuras de sujeciónLas fallas externas repetidas pueden aumentar el riesgo de desplazamiento de la bobina o de deformación mecánica si el transformador y el sistema de protección están mal coordinados.

La baja impedancia también puede aumentar el coste del proyecto fuera del transformador.sistemas de buses más fuertes y medidas adicionales de limitación de corriente pueden costar más de lo que ahorra el diseño del transformador en sí.

Una impedancia más alta limita la corriente de falla, lo que puede reducir el trabajo de interrupción en los interruptores y disminuir la tensión de cortocircuito en los equipos aguas abajo.

La principal preocupación es la caída de voltaje. Bajo una carga pesada, arranque del motor o recolección repentina de carga, un transformador de alta impedancia puede producir una caída de voltaje mayor. Esto puede afectar la aceleración del motor,funcionamiento del contactor, equipos de proceso y otras cargas sensibles al voltaje.

La impedancia alta también puede reducir la corriente de falla a un nivel que dificulta la coordinación de la protección.Los ajustes del relé y del fusible pueden requerir una revisión más detallada para mantener una sensibilidad y un tiempo de limpieza adecuados..

Un valor de impedancia más alto no significa automáticamente mayores pérdidas del transformador o una menor fiabilidad.Disposición del conductor y diseño térmicoSin embargo, una impedancia personalizada inusualmente alta puede requerir un trabajo de diseño adicional y puede aumentar la pérdida de descarga o la calefacción local si el flujo de fuga no se gestiona adecuadamente.

No hay una regla simple que diga que un transformador de impedancia más alta o más baja siempre costará más.,los espacios libres de aislamiento, el blindaje magnético y el soporte estructural.

Un valor fuera del rango de diseño normal del fabricante a menudo requiere un control adicional de ingeniería y producción.

El coste del sistema más amplio puede ser más significativo:

La baja impedancia puede requerir interruptores, interruptores y sistemas de bus con mayor índice de avería.

La alta impedancia puede requerir soporte de voltaje adicional, diferentes arreglos de arranque del motor o cambios en el tamaño del conductor y la configuración de protección.

En el caso de los equipos de contratación pública, el precio de compra del transformador más bajo puede dar lugar a un coste total de instalación más elevado si la impedancia seleccionada traslada requisitos adicionales al resto del sistema.

Los transformadores paralelos necesitan relaciones de voltaje compatibles, grupos de vectores, posiciones de los grifos y características de impedancia.No compartirán la carga por igual..

Para dos transformadores con las mismas clasificaciones MVA, la unidad con menor impedancia lleva más corriente.la unidad del 5% ocupará una parte mayor de la carga total y puede alcanzar su capacidad nominal primero.

La magnitud de la impedancia por sí sola no es suficiente para un estudio detallado de la operación paralela.

La impedancia de cortocircuito es un parámetro importante del sistema, pero no se puede usar sola para juzgar la confiabilidad del transformador.

Para los diseños de baja impedancia, la resistencia mecánica del enrollamiento y la capacidad de resistir el cortocircuito requieren una atención cuidadosa.La sensibilidad de la calefacción local y de la protección necesita una revisión más detallada.

El diseño del aislamiento, la temperatura del conductor, la sujeción de la bobina, la consistencia de fabricación, las pruebas de rutina y el tiempo de limpieza de protección contribuyen a un rendimiento a largo plazo.

La impedancia adecuada es el valor que funciona con el sistema eléctrico completo y que puede producirse, ensayarse y mantenerse dentro del diseño aprobado.

• MVA nominal y base de capacidad utilizada para el valor de impedancia

• Tensión nominal, frecuencia y par de cuerda aplicable

• Posición del toque utilizada como referencia de impedancia

• Temperatura de referencia para el valor garantizado y el valor ensayado

• Impedancia objetivo o rango de impedancia aceptable

• Tolerancias aplicables en virtud de la norma aplicable o de la especificación del proyecto

• Relación X/R si se requiere para estudios de cortocircuito o protección

• Nivel de falla disponible de la red eléctrica y impedancia de la fuente aguas arriba

• Requisitos para el arranque del motor, la recogida de grandes cargas y la regulación del voltaje

• Requisitos de funcionamiento paralelo con transformadores existentes o futuros

• Informe de ensayo de fábrica y impedancia medida final

En el caso de los transformadores de múltiples devanados, la RFQ deberá indicar a qué par de devanados se aplica cada valor de impedancia.Un valor porcentual único puede ser insuficiente cuando se trate de varias salidas de voltaje o de envolturas terciarias..

No existe una impedancia de cortocircuito universal "mejor", un valor más bajo mejora la regulación del voltaje pero aumenta la corriente de falla.Un valor más alto limita la corriente de falla, pero crea más caída de voltaje y puede complicar la protección o el arranque de la carga.

El valor final debe provenir del estudio del cortocircuito del sistema, el análisis de la regulación de voltaje, la coordinación de la protección y el plan de funcionamiento.Los equipos de adquisición pueden entonces comparar las cotizaciones de transformadores sobre la base del impacto total del sistema en lugar del precio del transformador solo.

WINLEY apoya proyectos de transformadores de distribución y energía en aplicaciones de tipo líquido, instaladas en almohadillas, subestaciones y secas.Ofrecemos productos de transformadores certificados UL/cUL bajo el archivo UL E536138Dependiendo del tipo de producto, la configuración y el mercado objetivo, los transformadores también pueden diseñarse de acuerdo con los requisitos aplicables de ANSI/IEEE, CSA, eficiencia del DOE de los EE.UU. y NEMA.

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Se trata de un proyecto de investigación de la Comisión.