Introducción de las dimensiones del transformador basadas en IEC 60076

Relación entre la capacidad nominal y las dimensiones

Definición de capacidad nominal: Según IEC 60076-1, la capacidad nominal es la potencia aparente máxima (kVA o MVA) permitida bajo carga continua, asegurando el cumplimiento de los requisitos de elevación de temperatura en estado estacionario y regulación de voltaje.

Parámetros clave que afectan las dimensiones:

• La pérdida sin carga (P₀) y la pérdida con carga (P_k) influyen directamente en el tamaño físico del núcleo y los devanados.

• La impedancia de cortocircuito (%) se correlaciona con los giros de los devanados y las distancias de aislamiento; los diseños de alta impedancia pueden requerir dimensiones más grandes.

Tipos de conexión de los devanados y diseño estructural

• Devanado tipo Y: Adecuado para lados de alto voltaje, económico y soporta la puesta a tierra del neutro. Se utiliza comúnmente en configuraciones Dyn11 para reducir la impedancia de secuencia cero.

• Devanado tipo D: Ideal para escenarios de bajo voltaje y alta corriente. Combinado con devanados tipo Y, optimiza las rutas de corriente de secuencia cero (por ejemplo, Yd11 o Dyn11 para transformadores de distribución de 10/0.4kV).

Métodos de enfriamiento y dimensiones físicas

Tipos de enfriamiento:

• AN (Enfriamiento natural): Se basa en radiadores para disipar el calor, compacto pero limitado en capacidad.

• AF (Enfriamiento forzado por aire): Requiere ventiladores, aumenta el volumen pero soporta capacidades más altas.

Ejemplos de dimensiones (de las especificaciones técnicas):

Niveles de aislamiento e impacto dimensional

• Clases de aislamiento:Los materiales de aislamiento de clase F o H permiten diseños más compactos debido a su mayor tolerancia a la temperatura.

• Requisitos de prueba de aislamiento:Las tensiones de resistencia al impulso (por ejemplo, LI75 AC35 para el lado de bajo voltaje y LI170 AC70 para el lado de alto voltaje) afectan el espaciado de los devanados y el grosor del aislamiento.

Rango de tomas y complejidad estructural

Interruptores de tomas: Un rango de tomas ±2×2.5% requiere devanados de regulación de voltaje incorporados, lo que puede aumentar las dimensiones axiales.

Resumen

Las dimensiones de los transformadores se determinan por la capacidad nominal, las pérdidas, los métodos de enfriamiento y los requisitos de aislamiento. Los diseños prácticos deben seguir las reglas generales de IEC 60076-1 y las directrices de carga de IEC 60076-8, combinadas con tablas de parámetros estandarizadas (por ejemplo, ). Se debe evitar modelos excesivamente simplificados como "tasa de carga óptima", tal como se enfatiza en las normas IEC.