Calculos de un transformador

CALCULO DE UN TRANSFORMADOR

1. Especificaciones:

a. Servicio
b. Numero de fases (m)
c. Potencia nominal (KVA)
d. Tensión primaria compuesta (V)
e. Tensión secundaria compuesta /sencilla (v)
f. Tipo de conexión
g. Frecuencia (Hz)
h. Accesorios: bornes, conmutador de tomas, mandos exteriores, deposito de expansión,relee Buchholz, respiraderos, dispositivos de llenado, marca de nivel, funda para termómetro, grifo para toma de muestras en parte inferior y superior para filtrado, bornes de toma a tierra de la cuba, ruedas, protección contra la corrosión, etc. Norma Iram 2250.
i. Tensión de corto circuito (%).
j. Pérdidas garantizadas: en el hierro (Wo) y en el cobre a 75 °C (WI) (Watt)

[pic]2. Tensiones y corrientes por fases

a. Tensión primaria por fase (según tipo de conexionado)

Llamaremos con:
“V” a la tensión de línea y con
“U” a la tensión de fase

Si es Δ

Up = Vp ± 2,5 % Vp ± 5 % Vp …………….Volt
…………….Volt
…………….Volt
…………….Volt
…………….Volt
(Volt/fase)b. Tensión secundaria en vació (según la conexión)

Si es Δ
Us = Vs (V/fase)
Si es Υ
Us = Vs/√3 (V/fase)

c. Corrientes primarias por fases (A)

Máxima (toma mínima) Ip = S/m/Upmin

S: Potencia en KVA
M: numero de fases
Up: Tensión de fase primaria en KV
Media (toma nominal) Ip= S/m/Upnom

Mínima (toma máxima) Ip = S/m/Upmax

d. Corriente secundaria por fase (A)

Is = S/m/Us (Us en KV)

3. Dimensiones del núcleo (cm)

a. Diámetro circunscrito mediante la formula

[pic]

Esta formula es valida para chapa de tipo grano orientado laminado en frió. S en KVA.

Se compara con el dado por lagráfica de la figura 2 y de haber diferencia se adopta el de la figura.

[pic]
FIGURA 2

b. Potencia específica (KVA/dm3)

De la figura 3 en función de la potencia se determina.

[pic]
FIGURA 3

CT = 6,666 x 10-5 f0 0,785 (av)L : constante del transformador. Cuando tenemos un transformador de S ≤ 400 KVA y con primario en Δ alvalor dado por la gráfica se lo achica en 1 unidad.

c. Volumen Prismático por columna (dm3)

V□ = S /m.CT

d. Longitud de la columna (dm)

[pic]
L = V□/ D2

e. Ancho de ventana “a”

De la figura 4 en función del cociente L/D

[pic]
FIGURA 4

f. Distancia entre ejes de columnas (dm)

M = D + a

g.Inducción en el núcleo en vació (Bn) (Tesla)

1 Tesla = 10 Kilogauss = 1 Newton/Ampere . metro

Si se calcula la inducción mediante la fórmula Bn = ϕ/Sn; debemos saber si el valor hallado es correcto para el tipo de chapa usada.

[pic]
FIGURA 5

h. Sección neta del núcleo (Sn) (dm2)

Según el número de escalones adoptados en los distintos modelos dela figura 6.

Sn = fu . Sg
f0 = fu . fg
fu: factor de utilización en el espesor
fg: factor de espacio
fu se adopta = 0,93
fg se adopta = 0,688
f0 = 0,64
Directamente de la figura 6

Sn = f0 . D2

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FIGURA 6

i. Flujo en el núcleo (ϕ) (Weber)

Φ = Bn . Sn / 100Bn en Tesla
Sn en dm2

j. Número de espiras pr fases de la baja tensión; a que su redondeo a N° entero produce mayor alteración que en la alta, y así evitamos nuevos retoques por esta causa.

Las relaciones de transformación se ajustarán a las tensiones nominales en vacío.
[pic]
Us en Volt.
f = 50 Hz
ns (espiras/fase)...