¿Cuál es la diferencia entre un transformador con cambiador de tomas fijo y un transformador con cambiador de tomas bajo carga (OLTC)?

El cambiador de tomas fijo (Fixed Tap Changer) y el cambiador de tomas bajo carga (OLTC) son dispositivos utilizados para regular la tensión de salida de un transformador, pero funcionan de manera diferente y en diferentes escenarios de aplicación. A continuación se presentan las diferencias entre los dos tipos de transformadores:

Transformador con cambiador de tomas fijo (Fixed Tap Transformer)

Principio de funcionamiento

• Los transformadores con cambiador de tomas fijo suelen tener solo una o pocas posiciones de toma preestablecidas, que determinan la relación de transformación.

• Cuando es necesario cambiar la relación de transformación, se debe desconectar la carga, sacar el transformador del estado de operación y cambiar manualmente o mediante equipos auxiliares a la posición de toma deseada.

• Esta operación de cambio generalmente se realiza durante un corte de energía del transformador, por lo que también se conoce como cambiador de tomas sin carga (OLT).

Características

• Menor costo: En comparación con los transformadores con cambiador de tomas bajo carga, los transformadores con cambiador de tomas fijo tienen un menor costo.

• Mantenimiento fácil: Debido a la baja frecuencia de operación, el cambiador de tomas fijo tiene menos desgaste y es relativamente fácil de mantener.

• Limitación de aplicación: Es adecuado para situaciones donde la carga cambia poco o no requiere un ajuste de tensión frecuente.

Cambiador de tomas bajo carga (OLTC)

Principio de funcionamiento

• El transformador con cambiador de tomas bajo carga puede ajustar la relación de transformación en estado de servicio (es decir, sin interrumpir la carga).

• A través del mecanismo de conmutación interno, es posible cambiar entre diferentes posiciones de toma, logrando así un ajuste de tensión continuo.

• Esta operación de conmutación se puede realizar cuando el transformador está en funcionamiento con potencia, por lo que también se conoce como cambiador de tomas bajo carga.

Características

• Regulación dinámica: Puede ajustar la tensión en tiempo real según la demanda real de la red eléctrica para garantizar la calidad del suministro de energía.

• Adaptabilidad fuerte: Es adecuado para situaciones donde la carga varía mucho o se necesita ajustar la tensión con frecuencia.

• Costo más alto: Debido a la complejidad técnica, el costo del cambiador de tomas bajo carga es mayor que el del cambiador de tomas fijo.

• Mantenimiento complejo: El cambiador de tomas bajo carga necesita mantenimiento regular para garantizar un funcionamiento confiable debido a su estructura interna compleja al trabajar en estado de servicio.

Comparación de escenarios de aplicación

Transformador con cambiador de tomas fijo

• Escenario de aplicación: Aplicable a situaciones donde la carga es relativamente estable, como pequeñas estaciones de distribución de energía y redes rurales de electricidad.

• Ventajas: Bajo costo, mantenimiento simple.

• Desventajas: Ajuste inconveniente, necesidad de operación con corte de energía.

Transformador con cambiador de tomas bajo carga

• Escenario de aplicación: Aplicable a situaciones donde la carga varía mucho y se necesita ajustar la tensión con frecuencia, como estaciones de distribución urbana y grandes usuarios industriales.

• Ventajas: Puede ajustar la tensión de forma dinámica, mejorar la calidad del suministro de energía.

• Desventajas: Alto costo y mantenimiento complejo.

Resumen

El transformador con cambiador de tomas fijo es adecuado para situaciones donde la carga cambia poco y la frecuencia de regulación es baja, mientras que el transformador con cambiador de tomas bajo carga es adecuado para situaciones donde la carga cambia mucho y se necesita ajustar la tensión en tiempo real. El tipo de transformador elegido depende de factores como los requisitos específicos de la aplicación, el presupuesto de costos y las condiciones de mantenimiento. Aunque el cambiador de tomas bajo carga es caro y complejo de mantener, se ha utilizado ampliamente en sistemas de energía modernos debido a su capacidad para regular la tensión en estado de servicio.