Escolla de transformadores de distribución enerxéticamente eficientes

Definición de Perdas do Transformador

As perdas do transformador poden clasificarse principalmente en dous tipos: perdas sen carga e perdas con carga. Estas perdas son omnipresentes en todos os tipos de transformadores, independentemente dos seus escenarios de aplicación ou das súas potencias nominais.

No obstante, hai dous tipos adicionais de perdas: as perdas extra inducidas por harmónicos, e as perdas que son especialmente relevantes para os transformadores máis grandes – as perdas de refrigeración ou auxiliares, que resultan do uso de equipo de refrigeración como ventiladores e bombas.

Perdas Sen Carga

Estas perdas ocorren no núcleo do transformador sempre que este está energizado (aínda cando o circuito secundario está en curto circuito). Tamén coñecidas como perdas de ferro ou perdas de núcleo, permanecen constantes.
As perdas sen carga consisten en:

Perdas de Histerese

Estas perdas son causadas polo movemento friccional dos dominios magnéticos dentro das laminacións do núcleo mentres son magnetizados e desmagnetizados polo campo magnético alternativo. Dependes do tipo de material usado para o núcleo.

As perdas de histerese xeralmente supónen máis da metade das perdas totais sen carga (aproximadamente o 50% ao 70%). No pasado, esta proporción era menor (debido a unha contribución maior das perdas por correntes de Foucault, especialmente en láminas relativamente espesas que non foron sometidas a tratamento láser).

Perdas por Correntes de Foucault

Estas perdas son inducidas por campos magnéticos variables que xeran correntes de Foucault nas laminacións do núcleo, producindo así calor.
Estas perdas poden mitigarse construindo o núcleo a partir de finas laminacións insuladas unha da outra por unha fina capa de barniz para reducir as correntes de Foucault. Actualmente, as perdas por correntes de Foucault xeralmente supónen o 30% ao 50% das perdas totais sen carga. Ao avaliar os esforzos para mellorar a eficiencia dos transformadores de distribución, o progreso máis significativo foi feito na redución destas perdas.
Tamén hai pequenas perdas dispersas e dieléctricas no núcleo do transformador, que xeralmente supónen menos do 1% das perdas totais sen carga.

Perdas Con Carga

Estas perdas son comúnmente coñecidas como perdas de cobre ou perdas de curto circuito. As perdas con carga fluctúan segundo as condicións de carga do transformador.
As perdas con carga consisten en:

Perdas Térmicas Ohmicas

A veces chamadas perdas de cobre, xa que é o compoñente resistivo dominante das perdas con carga. Esta perda ocorre nos devandos do transformador e debeuse á resistencia do conductor.
A magnitude destas perdas aumenta en proporción ao cadrado da corrente de carga e tamén é proporcional á resistencia do devanado. Pode reducirse aumentando a sección transversal do conductor ou acortando a lonxitude do devanado. O uso do cobre como conductor axuda a equilibrar peso, tamaño, custo e resistencia; aumentar o diámetro do conductor dentro dos límites de outras restricións de deseño pode reducir adicionalmente as perdas.

Perdas por Correntes de Foucault no Conductor

As correntes de Foucault, resultado dos campos magnéticos da corrente alternativa, tamén ocorren nos devandos. Reducir a sección transversal do conductor pode diminuír as correntes de Foucault, polo que se empregan conductores estradados para lograr a baixa resistencia necesaria mentres se controlan as perdas por correntes de Foucault.

Iso pode evitarse usando un conductor continuamente transposto (CTC). Neste tipo de conductor, as fibras están frecuentemente transpostas para igualar as diferenzas de fluxo e equalizar a tensión.