transformador

REGULACION DE VOLTAJE DEL TRANSFORMADOR

La carga de los transformadores de potencia varián constantemente, ocurriendo la mayor variación en los periodos de mayor actividad industrial y comercial, esto provoca que el voltaje en los secundarios de los transformadores varien de acuerdo con la carga y el factor de potencia, dependiendo si esta en atraso, en adelanto o si es la unidad. Ya quetodos los equipos eléctricos, electrónicos, motores, lámparas son muy sensibles a los cambios de tensión que pudiesen causarles daños es muy importante tener una buena regulación de voltaje, por lo que es muy importante conocer las características de los elementos constructivos de transformadores y líneas de transmisión, además de su comportamiento ante carga capacitiva, inductivas o resistiva.
ElCoeficiente de Regulación de Voltaje o la Regulación de Voltaje (RV) es una cantidad que compara el voltaje de salida sin carga (en Vacío) con el voltaje de salida a plena carga y se define por la ecuación.

VS: Voltaje de Salida de una línea de transmisión o Voltaje Secundario de un transformador
Para un transformador ideal, RV = 0%, lo cual nos indica que sus devanados no presentan unaresistencia y no requiere de potencia reactiva para su funcionamiento. Sin embargo, los transformadores reales tienen cierta resistencia en los devanados y requieren de una potencia reactiva para producir su campo magnéticos, es decir, posee dentro de el impedancias en serie, tal y como se observa en la figura 1, entonces su voltaje de salida varia de acuerdo con la carga aun cuando el voltaje deentrada y la frecuencia permanezcan constante.

Figura 1
La variación de la tensión en el secundario depende esencialmente de dos variables, de la corriente absorbida por la carga y de su factor de potencia.

Para determinar la regulación es necesario conocer las caídas de voltaje que ocurren en el interior de un transformador. En la figura 1, se observa el circuito equivalente del transformadorsimplificado donde se ignoran los efectos de la rama de excitación y se considera solo las impedancias en serie.
En un transformador se observa que la tensión en bornes de la carga secundaria reducida al primario, αV2, difiere en la tensión aplicada en el primario, V1, en la caída de tensión por impedancia referida al primario. Esto implica que la relación entre la tensión en bornes de la cargasecundaria reducida al primario, αV2, y la tensión del primario V1, guarden la misma relación que la que existe entre la tensión en bornes del secundario y la tensión del secundario en vacío.
La regulación de voltaje es una medida de la variación de tensión de salida de un transformador, cuando la corriente de carga con un factor de potencia constante varia de cero a un valor nominal.
Se suponeque los transformadores están sujetos a voltajes sinusoidales yoperan en estado estable. Esta proposición es válida porque la mayor parte del tiempo los transformadores de potencia operan en un estado estable senoidal.
Un sistema de potencia bien diseñado debe ser capaz de entregar un servicio confiable y de calidad. Entre los aspectos que caracterizan una buena calidad de servicio están, laadecuada regulación del voltaje así como de la frecuencia. El Control de Voltaje tiene como objetivo mantener los niveles de tensión dentro de límite razonables. El problema; sin embargo, es diferente según se trate de una red de distribución o una de transmisión.







Clasificación de las variaciones de voltaje
Según sus características, las variaciones de voltaje se pueden clasificar en:Variaciones lentas: Tanto previsibles (periódicas), originadas en los cambios periódicos de los consumos que presentan máximos a ciertas horas del día y mínimos en otras; como aleatorias, debidas a las conexiones y desconexiones de los consumos, que pueden ocurrir en cualquier momento.
Variaciones bruscas: Tanto regulares como aleatorias (“pestañeos”), debidas a los “golpes de corriente”...