POTENCIA DE TRANSFORMADORES

La potencia de un transformador eléctrico es una medida fundamental que indica la cantidad de energía que el transformador puede manejar y transferir del Circuito Primario al Secundario del transformador.

La potencia de entrada o del primario será la potencia que el transformador tiene en la parte de la conexión a la red eléctrica y la de salida será la que tiene la carga conectada al secundario.

Se puede calcular multiplicando la tensión y la corriente de entrada para obtener la potencia de entrada o del primario, y haciendo lo mismo con la tensión y la corriente de salida para obtener la potencia de salida o del secundario.

Recuerda: Potencia = Tensión x Intensidad = V x I



Potencia de Entrada o en el Primario = Potencia de Salida o en el Secundario

S entrada = Ve x Ie = V1 x I1
S salida = Vs x Is = V2 x I2

"S" será la llamada "Potencia Aparente del Trafo" y se mide en VoltioAmperios, aunque se utiliza más el múltiplo KiloVoltioAmperios (KVA)

Cuando en la placa de características de un transformador vemos su "Potencia Nominal" hace refefencia a la potencia aparente con la que puede trabajar de forma segura y continua sin sobrecalentarse o sufrir daños.

Por ejemplo, un transformador con una potencia nominal de 1000 kVA puede manejar hasta 1000KVA de carga en su salida sin exceder sus límites de operación segura.

Es importante tener en cuenta que en un transformador ideal (sin pérdidas), la potencia de entrada sería igual a la potencia de salida.

Sin embargo, en transformadores reales, hay pérdidas debido a la resistencia del alambre del bobinado y otros factores, por lo que la potencia de salida será ligeramente menor que la potencia de entrada.



Esta pérdida hace que aparezca otro término llamado "eficiencia de un transformador" que se refiere a la relación entre la potencia de salida y la potencia de entrada.

Los transformadores ideales tendrían una eficiencia del 100%, pero en la práctica, siempre hay pérdidas de potencia y es menor del 100%, por lo que es importante minimizar estas pérdidas para de esta forma mejorar la eficiencia energética del sistema.

Importancia de La Potencia Para Elegir el Transformador

La potencia de un transformador es una consideración muy importante a la hora de su elección por varias razones:

- Por el Dimensionamiento del Transformador: La potencia nominal de un transformador determina su capacidad máxima de carga.

Al conocer la potencia requerida por el sistema eléctrico, se puede seleccionar un transformador con la potencia adecuada para manejar esa carga de manera segura y eficiente.

- Por la Eficiencia del Sistema: Utilizar un transformador con la potencia correcta garantiza que el sistema opere de manera eficiente.

Un transformador sobredimensionado puede desperdiciar energía y aumentar los costos operativos, mientras que uno subdimensionado puede sobrecargarse y funcionar de manera ineficiente.

- Por la Seguridad del Sistema: Un transformador sobrecargado puede sobrecalentarse y dañarse, lo que puede provocar interrupciones en el suministro eléctrico y riesgos para la seguridad.

Por lo tanto, asegurarse de que un transformador esté correctamente dimensionado en términos de potencia es crucial para garantizar la seguridad y la fiabilidad del sistema eléctrico.

- Por la Distribución de Energía: La potencia de un transformador determina su capacidad para transferir energía eléctrica de manera eficiente entre sistemas de distribución, adaptándose a las necesidades específicas de carga.

Esto es crucial para garantizar la entrega confiable de energía eléctrica a consumidores residenciales, comerciales e industriales.

Otras Potencias de los Transformadores

Otras potencias importantes en los transformadores, además de la Potencia Aparente son:

- Potencia Activa (P): Es la potencia real que se utiliza para realizar trabajo útil en un circuito eléctrico. Se mide en vatios (W) y representa la parte de la potencia que realiza trabajo útil, como encender luces, alimentar motores, etc.

En un transformador, la potencia activa se calcula multiplicando la corriente efectiva (en amperios) por la tensión efectiva (en voltios) y por el factor de potencia (cos θ), donde θ es el ángulo de fase entre la corriente y la tensión.

- Potencia Reactiva (Q): Es la potencia que se intercambia entre el transformador y la red pero no realiza trabajo útil.

Se mide en voltiamperios reactivos (VAR) y está asociada con los campos magnéticos que se generan en el transformador.

En un transformador, la potencia reactiva se calcula multiplicando la corriente efectiva (en amperios) por la tensión efectiva (en voltios) y por el seno del ángulo de fase (sin θ).

- Potencia Aparente (S): Es la potencia que vimos hast ahora y es la combinación de la potencia activa y la potencia reactiva.

Se mide en voltiamperios (VA) y representa la cantidad total de energía que fluye en el circuito, incluida la energía que se almacena temporalmente y se devuelve al sistema.

En un transformadior ideal las potencias aparentes, activas y reactivas absorbidas por el primario son iguales que las suministradas por el secundario:

Igualdad de las Potencias Aparentes S1 = S2, o lo que es lo mismo:

V1 x I1 = V2 x I2

Igualdad de las Potencias Activas P1 = P2, o lo que es lo mismo:

V1 x I1 x cos φ1 = V2 x I2 x cos φ2

Igualdad de las Potencias Reactivas Q1 = Q2, o lo que es lo mismo:

V1 x I1 x sen φ1 = V2 x I2 x sen φ2

El diagrama vectorial en este caso será:



- Potencia de Cortocircuito: La potencia de cortocircuito es la cantidad de potencia que un transformador puede suministrar durante una falla de cortocircuito.

Esta medida es importante para dimensionar los equipos de protección y asegurar que puedan soportar las condiciones de falla sin daños.

Para saber mucho más sobre los transformadores visita: El Transformador y El Transformafor Trifásico

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