¿Cuáles son las condiciones para la conexión en paralelo de transformadores de tipo seco?

Como proveedor de transformadores de tipo seco, a menudo me preguntan sobre las condiciones para la conexión en paralelo de estos transformadores. Es un tema crucial, especialmente para aquellos que buscan optimizar la distribución de energía y mejorar la confiabilidad del sistema. En este blog, desglosaré las condiciones clave que debes considerar al conectar transformadores de tipo seco en paralelo.

1. Relación de voltaje

La primera y más importante condición es que las relaciones de voltaje de los transformadores deben ser las mismas. La relación de voltaje es la relación entre el voltaje primario y el voltaje secundario. Si las relaciones de voltaje de dos transformadores son diferentes, habrá una corriente circulando entre ellos cuando estén conectados en paralelo. Esta corriente circulante puede provocar pérdidas adicionales, sobrecalentamiento e incluso daños a los transformadores.

Por ejemplo, si un transformador tiene una relación de tensión de 10kV/0,4kV y otro tiene una relación de 10,5kV/0,4kV, cuando se conectan en paralelo fluirá una importante corriente circulante entre ellos. Por lo tanto, asegúrese de volver a verificar las relaciones de voltaje antes de intentar la conexión en paralelo.

2. Impedancia porcentual

El porcentaje de impedancia de los transformadores debe ser lo más cercano posible. El porcentaje de impedancia representa la impedancia interna del transformador y afecta el reparto de carga entre transformadores conectados en paralelo. Si los porcentajes de impedancia de dos transformadores son significativamente diferentes, el transformador con la impedancia más baja soportará una mayor parte de la carga. Esto puede provocar la sobrecarga de un transformador mientras el otro está infrautilizado.

Digamos que tenemos dos transformadores. El transformador A tiene un porcentaje de impedancia del 4% y el transformador B tiene un porcentaje de impedancia del 6%. Cuando se conecta en paralelo, el Transformador A tenderá a transportar más carga porque ofrece menos oposición al flujo de corriente. Para garantizar un reparto de carga adecuado, la diferencia en el porcentaje de impedancia entre los transformadores debe estar dentro de un límite razonable, normalmente alrededor del 10%.

3. Secuencia de fases

La secuencia de fases de todos los transformadores a conectar en paralelo debe ser la misma. La secuencia de fases se refiere al orden en que los voltajes del sistema trifásico alcanzan sus valores máximos. Si las secuencias de fases no son las mismas, fluirán grandes corrientes de cortocircuito entre los transformadores, lo que puede causar daños graves a los transformadores y a todo el sistema eléctrico.

Antes de conectar transformadores en paralelo, es necesario utilizar un indicador de secuencia de fases para verificar que las secuencias de fases de todos los transformadores sean idénticas. Este es un paso crítico que no puede pasarse por alto.

4. Polaridad

Para transformadores monofásicos, la polaridad debe ser correcta. La polaridad se refiere a la dirección relativa de los voltajes inducidos en los devanados primario y secundario. Si la polaridad es incorrecta, los voltajes de los dos transformadores se opondrán entre sí cuando se conecten en paralelo, lo que dará como resultado una gran corriente circulante.

Al conectar transformadores monofásicos, asegúrese de marcar las polaridades correctamente y conectarlos de tal manera que los voltajes se sumen correctamente. Para transformadores trifásicos, las relaciones de fase y las polaridades de las tres fases deben estar correctamente alineadas.

5. Grupo de conexión

El grupo de conexión de los transformadores debe ser el mismo. El grupo de conexión indica cómo están conectados los devanados primario y secundario del transformador (p. ej., triángulo - triángulo, estrella - estrella, triángulo - estrella). Si los grupos de conexión son diferentes, habrá una diferencia de fase entre los voltajes secundarios de los transformadores, lo que puede provocar grandes corrientes circulantes y un funcionamiento inadecuado del sistema.

Por ejemplo, si un transformador está conectado en configuración triángulo - triángulo y otro en configuración estrella - estrella, no se pueden conectar en paralelo sin los ajustes adecuados. Asegúrese siempre de que los grupos de conexión de todos los transformadores coincidan antes de intentar la conexión en paralelo.

¿Por qué conectar en paralelo transformadores de tipo seco?

La conexión en paralelo de transformadores de tipo seco ofrece varias ventajas. En primer lugar, proporciona redundancia. Si un transformador falla, los demás pueden continuar suministrando energía, garantizando un funcionamiento ininterrumpido. En segundo lugar, permite una mejor gestión de la carga. A medida que aumenta la carga, se pueden conectar transformadores adicionales en paralelo para satisfacer la demanda.

Además, la conexión en paralelo puede mejorar la eficiencia del sistema eléctrico. Al distribuir la carga entre múltiples transformadores, cada transformador puede operar más cerca de su punto de carga óptimo, reduciendo las pérdidas y mejorando la eficiencia general.

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Conclusión

Conectar transformadores de tipo seco en paralelo es un proceso complejo pero gratificante. Al garantizar que la relación de voltaje, el porcentaje de impedancia, la secuencia de fases, la polaridad y el grupo de conexión estén alineados, puede lograr una distribución de carga adecuada, redundancia y una eficiencia mejorada del sistema.

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Referencias

• Sistemas de energía eléctrica de Turan Gonen
• Ingeniería de transformadores: diseño, tecnología y diagnóstico por George Karady y Gurbaksh Singh