Calculador de pérdidas de transformador

Utilice las pérdidas en vacío y las pérdidas en carga a corriente nominal del informe de ensayo del transformador. Mueva el punto de carga para ver el efecto cuadrático de la corriente y dónde se igualan ambas pérdidas.

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Pérdidas en vacío1340Pérdidas en carga a la corriente nominal12.500
0%100%Pérdidas (W)
Carga del transformador50Pérdidas totales4465
En vacío: 1340 WDependientes de la carga: 3125 W

Las dos componentes de pérdidas son iguales al 32,74% de carga. Con un factor de potencia positivo constante, este es el punto de máximo rendimiento del modelo.

Comprobar la corriente del transformador

Valores de ejemplo
Datos de ensayo del fabricante
kVA
W

Solo pérdidas dependientes de la carga, no pérdidas totales a plena carga.

W
Punto de funcionamiento
%
h
unidades monetarias/kWh

Pérdidas totales del transformador

4465W

50% de la potencia nominal de 1000 kVA con un factor de potencia de 0,9.

Rendimiento con esta carga
99,02%
Energía disipada durante las horas indicadas
39.113 kWh
Coste de la energía disipada
7823 unidades monetarias

Pérdidas calculadas con tensión, frecuencia y temperatura de referencia constantes. No se modelan los armónicos, los equipos auxiliares de refrigeración ni las variaciones de temperatura. Para una carga variable, calcule cada periodo por separado.

Cómo se calcula
  1. Pérdidas totales = pérdidas en vacío + pérdidas en carga nominal × fracción de carga²=1340 + 12.500 × (50 ÷ 100)²=4465 W
  2. Energía disipada = potencia de pérdidas × horas bajo tensión ÷ 1000=4465 × 8760 ÷ 1000=39.113 kWh

Las pérdidas en vacío de 1340 W más las pérdidas en carga de 3125 W suman 4465 W.

Consejo: Si la carga varía, calcule la energía perdida en cada intervalo y sume los resultados. Elevar al cuadrado la carga media suele subestimar las pérdidas.

Separar los dos componentes de las pérdidas

Un transformador bajo tensión consume potencia aunque su secundario no alimente ninguna carga. Sus pérdidas en vacío son aproximadamente constantes a tensión y frecuencia nominales, mientras que las pérdidas en carga aumentan aproximadamente con el cuadrado de la corriente.

Utilice las pérdidas indicadas en el informe de ensayo del transformador a su temperatura de referencia. La curva interactiva muestra el efecto de la fracción de carga en las pérdidas totales y el rendimiento. No justifica una sobrecarga ni certifica el cumplimiento normativo del rendimiento.

Pérdidas en vacío

P₀ = pérdidas en vacío medidas por el fabricante

Estas pérdidas persisten mientras el transformador esté bajo tensión, incluso con potencia útil nula. No se multiplican por la fracción de carga. Los períodos sin tensión se excluyen de las horas bajo tensión introducidas.

Pérdidas en carga

Pk = pérdidas en carga nominales × fracción de carga²

Introduzca las pérdidas dependientes de la carga medidas a corriente nominal, no las pérdidas totales a plena carga. El modelo supone una temperatura de referencia constante y no estima las pérdidas por armónicos ni por refrigeración auxiliar.

Rendimiento

Rendimiento = potencia útil en kW / (potencia útil en kW + pérdidas en kW)

La potencia activa útil depende de la fracción de carga en kVA y del factor de potencia. En este modelo, la misma corriente de carga produce las mismas pérdidas con distintos factores de potencia, pero cambia la potencia activa útil.

Energía durante un período

Energía perdida = pérdidas en W × horas / 1000

Si la carga varía, calcule cada período y sume los resultados. Pasar la mitad del tiempo en vacío y la otra mitad a plena carga produce más pérdidas en carga que una carga constante del 50 %. El cuadrado de la media oculta esa diferencia.

Ejemplos: Pérdidas de transformador

Ejemplo del fabricante a media carga

El ejemplo de cálculo de Schneider Electric utiliza 1340 W de pérdidas en vacío y 12 500 W de pérdidas en carga nominales. Al 50 % de carga, el componente dependiente de la carga es de 3125 W, es decir, 4465 W de pérdidas totales. Con un factor de potencia de 0,9, la potencia útil es de 450 kW y el rendimiento, de aproximadamente 99,018 %. Durante 8760 horas a esa carga constante, las pérdidas llegan a 39 113,4 kWh.

Pérdidas totales del transformador 4465 W Abrir en la calculadora

Bajo tensión sin potencia útil

Las pérdidas en carga se vuelven cero, pero persisten los 1340 W de pérdidas en vacío. En 8760 horas representan 11 738,4 kWh. No son las pérdidas de un transformador desconectado y sin tensión.

Pérdidas totales del transformador 1340 W Abrir en la calculadora

Preguntas sobre Pérdidas de transformador

¿Puedo introducir las pérdidas totales a plena carga en el campo de pérdidas en carga?

No. Si el informe solo indica las pérdidas combinadas, reste primero las pérdidas en vacío. De lo contrario, el calculador las cuenta dos veces.

¿Por qué el rendimiento máximo se sitúa cerca del punto donde se igualan las pérdidas en vacío y en carga?

Con un factor de potencia fijo y estos coeficientes de pérdida constantes, la derivada alcanza un máximo cuando ambos componentes de pérdida son iguales. La temperatura real, los armónicos y las cargas auxiliares pueden desplazar el punto óptimo de funcionamiento.

¿Puedo introducir la fracción de carga media anual?

Solo si le sirve una aproximación de carga constante. Si el perfil varía, sume las pérdidas calculadas para sus intervalos. La media de los cuadrados de la corriente suele ser mayor que el cuadrado de la corriente media.

¿Este cálculo determina el calentamiento del transformador?

No. Las pérdidas en vatios son una fuente de calor, pero el calentamiento también depende de la refrigeración, la envolvente, las condiciones ambientales y las constantes de tiempo térmicas. Utilice los datos térmicos del fabricante para esa evaluación.

Límites de este resultado

  • Supone tensión y frecuencia nominales, corriente sinusoidal y temperatura de referencia del informe de ensayo. Excluye la variación de resistencia con la temperatura, armónicos y equipos auxiliares de refrigeración.
  • Las pérdidas del ejemplo proceden de un cálculo del fabricante; no describen todos los transformadores de 1000 kVA. Utilice el informe de ensayo de su equipo.
  • Todas las horas introducidas corresponden a la carga elegida con el transformador bajo tensión. En este modelo, las horas sin tensión no generan pérdidas en vacío. El precio se expresa en la moneda elegida, sin impuestos ni cargos fijos.

Guías relacionadas

Fuentes

  1. Transformer heat loss at percentage loads (se abre en una nueva pestaña) Schneider Electric, FA132857, updated October 2024
  2. Obtaining transformer loss-test data (se abre en una nueva pestaña) Schneider Electric, FA100136, updated October 2024