{"id":10677,"date":"2026-08-29T23:43:21","date_gmt":"2026-08-29T15:43:21","guid":{"rendered":"https:\/\/q8bbzjnpm5.wpdns.site\/?p=10677"},"modified":"2026-08-29T23:43:21","modified_gmt":"2026-08-29T15:43:21","slug":"how-to-select-the-on-load-tap-changer-for-a-main-power-transformer","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/subian-electric.com\/es\/news\/how-to-select-the-on-load-tap-changer-for-a-main-power-transformer\/","title":{"rendered":"\u00bfC\u00f3mo seleccionar el cambiador de tomas bajo carga para un transformador de potencia principal?"},"content":{"rendered":"

Un ingeniero del proyecto a cargo de una empresa de servicios p\u00fablicos est\u00e1 formulando especificaciones para un transformador de potencia principal de capacidad de 40 MVA con un voltaje de 132\/33 kV que puede regular el bus de distribuci\u00f3n de 33 kV de toda la regi\u00f3n. El proceso de dise\u00f1o para el transformador casi se ha completado, pero en un punto se plantearon cuestiones en las reuniones celebradas: se refiere al cambiador de tomas bajo carga, sobre el cual surgieron muchas preguntas. Se prepararon las evaluaciones de varios fabricantes desde el punto de vista t\u00e9cnico, pero su costo puede diferir en 30%, los intervalos de mantenimiento difieren 3 veces, y las m\u00e9tricas de servicio a trav\u00e9s de diferentes dise\u00f1os no est\u00e1n disponibles en las hojas de datos. El ingeniero entiende que la utilizaci\u00f3n del cambiador de tomas bajo carga es cr\u00edtica para el costo de operaci\u00f3n del transformador durante un per\u00edodo de 30 a\u00f1os.<\/p>\n

El objetivo de este art\u00edculo es proporcionar la informaci\u00f3n sobre la selecci\u00f3n de los cambiadores de tomas bajo carga del transformador de potencia principal, que incluir\u00e1 el rango de tomas, el tama\u00f1o del paso, las calificaciones de corriente y voltaje por paso, las diferencias entre los tipos de resistencia y vac\u00edo, su costo y las especificaciones que deben enviarse a los proveedores.<\/p>\n

Respuesta: Un dispositivo de cambiador de tomas bajo carga se utiliza para ajustar la toma en el devanado de un transformador cuando est\u00e1 bajo carga con el fin de regular el voltaje sin interrupci\u00f3n del suministro. Para una unidad de 10 MVA \u2013 60 MVA, los rangos de configuraci\u00f3n posibles, respectivamente, son aproximadamente \u00b1 8 \u00d7 1.25% o \u00b1 6 \u00d7 2.5%. El dispositivo OLTC est\u00e1 clasificado para la misma corriente continua que la calificaci\u00f3n m\u00e1xima continua del transformador y tiene el voltaje por paso igual al voltaje del devanado.<\/p><\/blockquote>\n

\"C\u00f3mo<\/p>\n

\n

\u00bfQu\u00e9 es un cambiador de tomas bajo carga?<\/h2>\n

El cambiador de tomas bajo carga (OLTC) es un dispositivo controlado por motor que se encuentra en transformadores de potencia que altera las conexiones de toma de la bobina de ajuste mientras la energ\u00eda sigue en uso. Esto se hace aumentando o disminuyendo las tomas, cambiando as\u00ed la relaci\u00f3n de transformaci\u00f3n y la diferencia de potencial de salida, lo que indica que el OLTC juega un papel vital en el proceso de regulaci\u00f3n continua del voltaje bajo condiciones cambiantes de carga y fuente.<\/p>\n

Siendo el tipo de dispositivo que realiza continuamente cualquier operaci\u00f3n mientras fluye la corriente, el OLTC es un instrumento de precisi\u00f3n, lo que significa que el conmutador debe hacerse bajo condiciones particulares, mientras que el proceso de conmutaci\u00f3n debe tener lugar miles de veces antes de que el OLTC pueda desgastarse.<\/p>\n

Por qu\u00e9 un transformador principal necesita uno.<\/h2>\n

Los transformadores se instalan entre el sistema de transmisi\u00f3n y el sistema de distribuci\u00f3n. Ambos lados del transformador pueden experimentar fluctuaciones de carga a lo largo del d\u00eda, ya que la demanda puede cambiar, as\u00ed como la tensi\u00f3n de transmisi\u00f3n, que var\u00eda debido a la configuraci\u00f3n de la red. Por ejemplo, cuando el transformador en cuesti\u00f3n tiene una capacidad de 40 MVA, la ca\u00edda de impedancia puede ser de entre 6-12%. Por lo tanto, cuando se trata de carga completa o sin carga, las regulaciones pueden afectar la ca\u00edda de tensi\u00f3n en varios porcentajes del propio transformador. Adem\u00e1s, existe el riesgo de que el bus de 33 kV pueda caer 5-8% por debajo de la tensi\u00f3n normal, lo cual, seg\u00fan las regulaciones locales, no es aceptable.<\/p>\n

Para mantener las variaciones de tensi\u00f3n requeridas dentro de un rango aceptable, un OLTC se combina generalmente con el regulador autom\u00e1tico de tensi\u00f3n (AVR).<\/p>\n

C\u00f3mo un OLTC cambia sin interrupci\u00f3n<\/h2>\n

El OLTC est\u00e1 dise\u00f1ado en dos fases. El selector encuentra el nuevo punto de conexi\u00f3n mec\u00e1nicamente con los devanados ya conectados a trav\u00e9s del tap activo. Por lo tanto, aqu\u00ed es donde se considera que la operaci\u00f3n del selector ocurre con un valor de corriente cero. Despu\u00e9s de eso, llega el momento del interruptor de derivaci\u00f3n que, en consecuencia, mueve la corriente del tap principal al nuevo tap. La impedancia de transici\u00f3n se coloca entre el selector y el interruptor de derivaci\u00f3n, de modo que la corriente que fluye nunca se interrumpe.<\/p>\n

El dise\u00f1o del resistor de derivaci\u00f3n opera de tal manera que la corriente viaja a trav\u00e9s de uno o dos resistores de transici\u00f3n que se colocan entre ellos. El valor de resistencia se selecciona de tal manera que el flujo de corriente se limita al valor m\u00ednimo durante el proceso.<\/p>\n

\"OLTC<\/p>\n

OLTC de tipo resistor vs. OLTC de tipo vac\u00edo vs. OLTC de tipo reactor<\/h2>\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n
Caracter\u00edstica<\/th>\nOLTC de tipo resistor<\/th>\nOLTC de tipo vac\u00edo<\/th>\nOLTC de tipo reactor (heredado)<\/th>\n<\/tr>\n<\/thead>\n
Extinci\u00f3n de arco<\/td>\nEn aceite, con resistores de transici\u00f3n<\/td>\nEn interruptor de vac\u00edo<\/td>\nCon un reactor de transici\u00f3n<\/td>\n<\/tr>\n
Tasa de contaminaci\u00f3n del aceite<\/td>\nM\u00e1s alta; el aceite se carboniza con el conmutador<\/td>\nMuy baja; el aceite se mantiene limpio<\/td>\nBaja-moderada<\/td>\n<\/tr>\n
Intervalo de mantenimiento<\/td>\n~100,000 operaciones<\/td>\n~300,000 operaciones<\/td>\nVar\u00eda; en gran medida obsoleto<\/td>\n<\/tr>\n
Costo inicial<\/td>\n$3,000-$18,000<\/td>\n$5,000-$30,000<\/td>\nRaro; pocos proveedores<\/td>\n<\/tr>\n
Mejor adecuado para<\/td>\nProyectos de distribuci\u00f3n y potencia media, con presupuesto limitado<\/td>\nTransformadores de potencia, operaci\u00f3n frecuente, sitios no tripulados<\/td>\nDise\u00f1os hist\u00f3ricos<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n

Cuando se trata de nuevos transformadores principales, generalmente se puede elegir entre variedades de resistor o de vac\u00edo. La variedad de resistor ha estado en uso durante mucho tiempo y tiene el costo inicial m\u00e1s bajo. Sin embargo, el tipo de vac\u00edo cuesta m\u00e1s al principio debido a los intervalos de mantenimiento m\u00e1s largos y a los menores requisitos de cambios de aceite, lo que puede ser una consideraci\u00f3n importante en el caso de subestaciones no tripuladas donde el reemplazo de aceite requiere una visita al sitio y tiempo de inactividad.<\/p>\n

Selecci\u00f3n del rango de tap y tama\u00f1o del paso<\/h2>\n

El rango de tap es un c\u00e1lculo del control de tensi\u00f3n. El proceso consiste en varios pasos:<\/p>\n

    \n
  • Toma la fluctuaci\u00f3n de tensi\u00f3n real. Mide la tensi\u00f3n del lado primario y la tensi\u00f3n del bus bajo estado de carga completa; puede variar \u00b13-8% en una red real entre condiciones de carga ligera y carga completa.<\/li>\n
  • Agregue la ca\u00edda en la impedancia del transformador. A plena capacidad, la regulaci\u00f3n de transformadores con 10-40 MVA de potencia alcanza 4-8%, y los tomas deben tener en cuenta tanto el cambio de fuente como la ca\u00edda interna.<\/li>\n
  • Determine el tama\u00f1o del paso. Por lo general, se utilizan pasos de 1.25% para transformadores grandes con regulaci\u00f3n adecuada, mientras que los transformadores m\u00e1s peque\u00f1os trabajan con pasos de 2.5%.<\/li>\n
  • Establezca el rango. El rango de tomas de \u00b18\u00d71.25% da \u00b110% en 16 pasos, mientras que el rango de tomas de \u00b16\u00d72.5% genera \u00b115% utilizando 12 pasos. Para la mayor\u00eda de los transformadores dentro del rango entre 10MVA y 60MVA, se elige el primer rango como est\u00e1ndar.<\/li>\n
  • Piense en el AVR que proporciona un voltaje de bus con la ayuda de un rel\u00e9 en un paso con retardo de tiempo que permite evitar caza, y el n\u00famero de pasos debe cumplir con los requisitos mencionados.<\/li>\n<\/ul>\n

    En conclusi\u00f3n, hacer estimaciones incorrectas puede llevar a consecuencias: si el rango es estrecho, el transformador no podr\u00e1 mantener el voltaje en las peores condiciones, y si es demasiado amplio, significar\u00e1 la necesidad de gastos adicionales en OLTC o su devanado regulador.<\/p>\n

    Comprendiendo las Calificaciones de Corriente y Voltaje por Paso<\/h2>\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n
    Clasificaci\u00f3n<\/th>\nSignificado<\/th>\nValores T\u00edpicos para 10-60 MVA<\/th>\n<\/tr>\n<\/thead>\n
    Corriente nominal a trav\u00e9s<\/td>\nCorriente continua m\u00e1xima que soporta el OLTC<\/td>\n300-1,250 A (seg\u00fan la clasificaci\u00f3n del transformador)<\/td>\n<\/tr>\n
    Voltaje nominal por paso<\/td>\nVoltaje entre tomas adyacentes<\/td>\n500-3,000 V por paso<\/td>\n<\/tr>\n
    Capacidad de conmutaci\u00f3n nominal<\/td>\nProducto de corriente \u00d7 voltaje por paso que el desviador puede manejar<\/td>\nHasta ~1,000 kVA por paso de conmutaci\u00f3n<\/td>\n<\/tr>\n
    Ciclos de operaci\u00f3n<\/td>\nVida \u00fatil de dise\u00f1o en operaciones<\/td>\n100,000-300,000+<\/td>\n<\/tr>\n
    Normas<\/td>\nBase de dise\u00f1o y prueba de tipo<\/td>\nIEC 60214-1\/-2, IEEE C57.131<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n

    La corriente de paso debe cubrir la corriente continua m\u00e1s alta del transformador m\u00e1s el factor de sobrecarga, si corresponde, de tal manera que para un contrato de sobrecarga 20% la clasificaci\u00f3n del OLTC tambi\u00e9n deber\u00e1 reflejar esto. En otras palabras, el voltaje por paso es igual de importante ya que un alto voltaje por paso significa mucho m\u00e1s estr\u00e9s en el desviador que una alta corriente con bajo voltaje por paso; esto es verificado por el proveedor durante la prueba de capacidad de conmutaci\u00f3n.<\/p>\n

    Para ayudarle a visualizar la relaci\u00f3n, le proporcionamos la siguiente referencia de dimensionamiento relacionada con el transformador que est\u00e1 especificando.<\/p>\n\n\n\n\n\n\n\n\n
    Clasificaci\u00f3n del transformador<\/th>\nVoltaje HV<\/th>\nCorriente continua m\u00e1xima<\/th>\nClasificaci\u00f3n t\u00edpica de OLTC<\/th>\nRango de precios de OLTC<\/th>\n<\/tr>\n<\/thead>\n
    10 MVA<\/td>\n66 kV<\/td>\n~88 A<\/td>\n100 A, paso 500-800 V<\/td>\n$4,000-$12,000<\/td>\n<\/tr>\n
    20 MVA<\/td>\n110 kV<\/td>\n~105 A<\/td>\n125 A, paso 800-1,200 V<\/td>\n$6,000-$16,000<\/td>\n<\/tr>\n
    40 MVA<\/td>\n132 kV<\/td>\n~175 A<\/td>\n200 A, paso 1,200-1,800 V<\/td>\n$8,000-$22,000<\/td>\n<\/tr>\n
    60 MVA<\/td>\n220 kV<\/td>\n~157 A<\/td>\n200 A, paso 1,500-2,500 V<\/td>\n$12,000-$30,000<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n

    Despu\u00e9s de establecer las clasificaciones, es esencial que la especificaci\u00f3n delinee todos los requisitos utilizando un lenguaje detallado. Al menos, la RFQ debe especificar los siguientes elementos de manera clara:<\/p>\n