{"id":26,"date":"2026-08-22T02:34:32","date_gmt":"2026-08-21T18:34:32","guid":{"rendered":"https:\/\/q8bbzjnpm5.wpdns.site\/?p=26"},"modified":"2026-08-29T23:43:24","modified_gmt":"2026-08-29T15:43:24","slug":"how-to-choose-the-right-combined-transformer-for-your-needs","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/subian-electric.com\/es\/news\/how-to-choose-the-right-combined-transformer-for-your-needs\/","title":{"rendered":"\u00bfC\u00f3mo Elegir el Transformador Combinado Adecuado para Sus Necesidades?"},"content":{"rendered":"

Mientras se llevaba a cabo una operaci\u00f3n minera en Australia Occidental, el ingeniero el\u00e9ctrico tuvo un problema para proporcionar a la planta de trituraci\u00f3n remota un suministro de energ\u00eda adecuado. El equipo en el sitio necesitaba energ\u00eda trif\u00e1sica de 415 V para alimentar los motores de la trituradora, energ\u00eda monof\u00e1sica de 240 V para la iluminaci\u00f3n y servicios, as\u00ed como un punto neutro lo suficientemente confiable para el sistema de protecci\u00f3n contra fallas a tierra. En total, tres transformadores \u2013 de reducci\u00f3n, auxiliar y de puesta a tierra \u2013 representar\u00edan la soluci\u00f3n en t\u00e9rminos de rendimiento el\u00e9ctrico, pero el \u00e1rea remota de operaci\u00f3n, la limitaci\u00f3n de espacio en un pat\u00edn, as\u00ed como el alto costo de transporte e instalaci\u00f3n de transformadores separados no permitieron utilizar la soluci\u00f3n de tres transformadores. La soluci\u00f3n establecida fue el uso de un transformador de dise\u00f1o combinado que permiti\u00f3 integrar las funciones de transformaci\u00f3n de voltaje y suministro de energ\u00eda auxiliar. Los transformadores de dise\u00f1o combinado llegaron al sitio en un solo env\u00edo, tomaron un d\u00eda para la instalaci\u00f3n y funcionaron sin problemas durante seis a\u00f1os. La cuesti\u00f3n de c\u00f3mo elegir el transformador combinado del tipo requerido representa la b\u00fasqueda de un transformador multifuncional capaz de realizar las funciones que de otro modo deber\u00edan cumplirse por separado, en lugar de ser capaz de entender los tipos de transformadores combinados disponibles en el mercado y sus aplicaciones, que deben tenerse en cuenta al tomar la decisi\u00f3n.<\/p>\n

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

Un transformador combinado es un transformador que realiza dos o m\u00e1s funciones el\u00e9ctricas simult\u00e1neamente que de otro modo requerir\u00edan dos transformadores. Los tipos de transformadores combinados m\u00e1s com\u00fanmente utilizados incluyen el transformador de puesta a tierra wye-delta, el transformador de doble devanado, el transformador de tres devanados, el transformador montado en base. .
\nLa ventaja del uso de transformadores combinados radica en la reducci\u00f3n de la huella del equipo, lo que lleva a la simplificaci\u00f3n de la instalaci\u00f3n y a un menor n\u00famero de interconexiones y costos m\u00e1s bajos en comparaci\u00f3n con la cantidad de transformadores. La desventaja del transformador combinado radica en el hecho de que si un transformador falla, todas sus funciones estar\u00e1n fuera de servicio y que ser\u00e1 m\u00e1s complicado realizar modificaciones y extensiones en el transformador combinado que en las unidades separadas. La clave para una especificaci\u00f3n exitosa es que todas las funciones del transformador deben ser especificadas con precisi\u00f3n, y se debe elegir una configuraci\u00f3n determinada que corresponda a los requisitos, junto con pruebas de tipo realizadas por un fabricante.<\/p><\/blockquote>\n

Qu\u00e9 es un Transformador Combinado \u2014 y por qu\u00e9 se especifica.<\/h2>\n

Un transformador combinado es un transformador que combina dos o m\u00e1s funciones el\u00e9ctricas en una unidad: reproducci\u00f3n de voltaje, conexi\u00f3n a tierra, suministro de energ\u00eda auxiliar, protecci\u00f3n de circuitos y medici\u00f3n. No se trata como una categor\u00eda de producto con un conjunto est\u00e1ndar de especificaciones. Es un enfoque de dise\u00f1o que evita la instalaci\u00f3n de tres transformadores, cada uno de los cuales tiene su propio equipo, n\u00facleo, buje, protecci\u00f3n propia y cableado. En su lugar, los ingenieros pueden tener un transformador con todas las funciones no relacionadas con la transformaci\u00f3n de voltaje bien adaptadas. La configuraci\u00f3n m\u00e1s simple y popular de los transformadores combinados utilizados en la industria en aplicaciones de dos y servicios p\u00fablicos es un transformador de conexi\u00f3n en estrella-delta con un circuito secundario adicional. El devanado primario conectado en estrella de este transformador tiene un punto neutro para conectar a tierra el circuito dependiendo del tipo de conexi\u00f3n a tierra. Los devanados secundarios conectados en delta aseguran que se suministre energ\u00eda auxiliar trif\u00e1sica a las cargas del servicio de la estaci\u00f3n, por ejemplo, para fines de iluminaci\u00f3n, y otros medios para asegurar el control del funcionamiento de la red el\u00e9ctrica. El transformador combinado funciona ahora como un transformador de conexi\u00f3n a tierra y un transformador de energ\u00eda auxiliar, eliminando la necesidad de utilizar dos transformadores adicionales. Para los ingenieros, el uso de estos tipos tiene la ventaja de asegurar una reducci\u00f3n en el \u00e1rea de las subestaciones o plantas de bombeo o compresi\u00f3n o unidades remotas. Todo esto se combina para reducir el uso de cimentaciones y conductos necesarios, as\u00ed como minimizar el n\u00famero de dispositivos de seguridad y facilitar el esquema de protecci\u00f3n sin los aumentos significativos en los costos totales de equipos de hasta 20%\u201330% en contraste con la opci\u00f3n de comprar dos transformadores por separado.<\/p>\n

Otras configuraciones de transformadores combinados utilizadas adem\u00e1s del transformador de doble devanado con un OLTC integral que se puede usar si el voltaje primario cambia, siendo una buena soluci\u00f3n para l\u00edneas de energ\u00eda largas, regulando autom\u00e1ticamente el voltaje; el transformador de tres devanados, adem\u00e1s de tener un devanado primario y dos devanados secundarios a diferentes niveles de voltaje, proporciona alimentaci\u00f3n a dos conjuntos independientes de cargas a trav\u00e9s del transformador sin afectar entre s\u00ed; el transformador montado en plataforma con interruptores y medici\u00f3n integrales se utiliza para construir las estaciones de distribuci\u00f3n subterr\u00e1neas est\u00e1ndar en \u00e1reas residenciales. Para obtener una visi\u00f3n general de la gama completa de tipos y configuraciones de transformadores disponibles para estas y otras aplicaciones, consulte el cat\u00e1logo de productos en Subian El\u00e9ctrico<\/a>, que incluye transformadores combinados, transformadores de conexi\u00f3n a tierra, transformadores de distribuci\u00f3n y transformadores de potencia especiales.<\/p>\n

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

C\u00f3mo especificar el voltaje, el kVA y los requisitos de conexi\u00f3n a tierra para un transformador combinado<\/h2>\n

Especificar un transformador combinado<\/strong> correctamente requiere que el comprador defina cada funci\u00f3n el\u00e9ctrica que el transformador debe realizar, y que proporcione al fabricante los valores espec\u00edficos \u2014 las tensiones, las clasificaciones de kVA, la impedancia, el m\u00e9todo de conexi\u00f3n a tierra, el aumento de temperatura, y la norma aplicable \u2014 para cada funci\u00f3n. Los par\u00e1metros clave que deben incluirse en la especificaci\u00f3n se resumen en la tabla a continuaci\u00f3n para la configuraci\u00f3n de transformador combinado m\u00e1s com\u00fan: el transformador de conexi\u00f3n a tierra wye-delta con un secundario de potencia auxiliar.<\/p>\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n
Par\u00e1metro<\/th>\nLo que define<\/th>\nC\u00f3mo Especificarlo<\/th>\n<\/tr>\n<\/thead>\n
Voltaje del sistema primario<\/td>\nEl voltaje l\u00ednea a l\u00ednea del sistema al que se conectar\u00e1 el devanado primario del transformador. Esto determina la clase de voltaje del transformador, su clasificaci\u00f3n BIL, y el nivel de aislamiento de los devanados primarios y los bujes.<\/td>\nIndique el voltaje nominal del sistema y el voltaje m\u00e1ximo del sistema. Para un sistema de 4,160 voltios, especifique \u201c4,160 V nominal, 4,800 V m\u00e1ximo.\u201d La BIL debe especificarse en funci\u00f3n del entorno esperado de rayos y sobretensiones de conmutaci\u00f3n del sistema \u2014 t\u00edpicamente 60 kV BIL para un sistema de 4,160 voltios, 95 kV BIL para un sistema de 13,800 voltios.<\/td>\n<\/tr>\n
kVA de conexi\u00f3n a tierra y corriente neutra<\/td>\nLa capacidad t\u00e9rmica del devanado de conexi\u00f3n a tierra (wye). Esto no es lo mismo que el kVA de potencia auxiliar. La clasificaci\u00f3n de kVA de conexi\u00f3n a tierra determina cu\u00e1nto corriente de falla a tierra puede soportar el transformador, y por cu\u00e1nto tiempo.<\/td>\nEspecifique la corriente neutra continua (la corriente que el neutro puede llevar continuamente bajo condiciones normales y desbalanceadas \u2014 t\u00edpicamente un valor peque\u00f1o, 5\u201310% de la corriente de carga total del sistema) y la corriente neutra de corto tiempo (la corriente que el neutro puede llevar durante la duraci\u00f3n de una falla a tierra \u2014 t\u00edpicamente 10 segundos, 30 segundos, o 1 minuto). Por ejemplo: \u201cCorriente neutra continua: 10 A. Corriente neutra de corto tiempo: 200 A durante 10 segundos.\u201d<\/td>\n<\/tr>\n
kVA de potencia auxiliar y voltaje<\/td>\nLa potencia que el devanado secundario delta entregar\u00e1 a las cargas del servicio de la estaci\u00f3n. Esta es una salida est\u00e1ndar trif\u00e1sica, de tres hilos.<\/td>\nIndique la clasificaci\u00f3n de kVA y el voltaje secundario. Por ejemplo: \u201cPotencia auxiliar: 150 kVA, 480 V, trif\u00e1sico, de tres hilos.\u201d La clasificaci\u00f3n de kVA debe determinarse mediante un c\u00e1lculo de carga para las cargas del servicio de la estaci\u00f3n, con un margen para el crecimiento futuro.<\/td>\n<\/tr>\n
Impedancia<\/td>\nLa impedancia del transformador determina la ca\u00edda de voltaje bajo carga y la magnitud de la corriente de falla a tierra. Una impedancia m\u00e1s baja resulta en una corriente de falla a tierra m\u00e1s alta y mejor regulaci\u00f3n de voltaje, pero una mayor carga de corriente de falla en el equipo aguas abajo.<\/td>\nEspecifique la impedancia como un porcentaje sobre la base de kVA de conexi\u00f3n a tierra. Para un sistema con conexi\u00f3n a tierra por resistencia, la impedancia es t\u00edpicamente 4\u20136%. La impedancia debe coordinarse con el resistor de conexi\u00f3n a tierra y el esquema de rel\u00e9s de protecci\u00f3n. Consulte a un ingeniero el\u00e9ctrico si el sistema incluye m\u00faltiples fuentes o transformadores en paralelo.<\/td>\n<\/tr>\n
M\u00e9todo de conexi\u00f3n a tierra<\/td>\nC\u00f3mo se conectar\u00e1 el punto neutro del devanado en estrella a tierra. El m\u00e9todo de conexi\u00f3n a tierra determina la magnitud de la corriente de falla a tierra y el tipo de rel\u00e9 de protecci\u00f3n que se utilizar\u00e1.<\/td>\nIndique el m\u00e9todo de conexi\u00f3n a tierra y el valor del resistor o reactor de conexi\u00f3n a tierra. Por ejemplo: \u201cConexi\u00f3n a tierra por resistencia, resistor de conexi\u00f3n a tierra de 20 ohmios, limitando la corriente de falla a tierra a 200 A a 4,160 V.\u201d El resistor de conexi\u00f3n a tierra es un dispositivo separado, pero el transformador combinado debe estar dise\u00f1ado para trabajar con \u00e9l.<\/td>\n<\/tr>\n
Norma aplicable<\/td>\nLa norma a la que debe ser dise\u00f1ado y probado el transformador. Esto determina los procedimientos de prueba, los criterios de aceptaci\u00f3n y la documentaci\u00f3n que el fabricante debe proporcionar.<\/td>\nEspecifique IEEE C57.12.01 para transformadores de tipo seco, IEEE C57.12.00 para transformadores llenos de aceite, o IEC 60076 para aplicaciones internacionales. Si el transformador se instalar\u00e1 en un pa\u00eds espec\u00edfico, especifique la norma nacional que se aplica \u2014 por ejemplo, CSA C9 en Canad\u00e1, AS 60076 en Australia.<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n

La regla 80% y otras consideraciones de carga para un transformador combinado<\/h2>\n

La regla 80% para transformadores establece que los transformadores no deben operar continuamente por encima del 80% de su clasificaci\u00f3n KVA, y esto se aplica a los transformadores combinados como a los transformadores regulares, pero debe aplicarse por separado para cada funci\u00f3n individual del transformador. El devanado de conexi\u00f3n a tierra debe estar dise\u00f1ado para la corriente de falla a tierra continua y a corto plazo que llevar\u00e1 en caso de que ocurra una falla, y la regla 80% no se aplica al devanado de conexi\u00f3n a tierra de la misma manera que se aplica a las cargas continuas, porque este devanado opera solo en condiciones anormales, y la capacidad a corto plazo es m\u00e1s importante que la clasificaci\u00f3n continua. El devanado auxiliar debe estar clasificado en 125% de la carga que est\u00e1 sirviendo, y la regla 80% significa que el transformador debe operar no por encima del 80% de su clasificaci\u00f3n KVA auxiliar. As\u00ed, un transformador que trabaja con un devanado auxiliar de 150 KVA para cargas de 120 KVA es aceptable, pero si se utiliza con un devanado auxiliar de 150 KVA para una carga de 150 KVA, estar\u00e1 subdimensionado \u2014 se calentar\u00e1, el aislamiento envejecera m\u00e1s r\u00e1pido y la vida \u00fatil de operaci\u00f3n disminuir\u00e1. La norma IEEE C57.96 proporciona informaci\u00f3n sobre la carga del transformador y su relaci\u00f3n con la vida del aislamiento y la temperatura tanto para transformadores de aceite como secos, y un comprador que siga estos requisitos en la etapa de dise\u00f1o obtendr\u00e1 un transformador dise\u00f1ado para la carga real.<\/p>\n

\"Eficiencia,<\/p>\n

Eficiencia, P\u00e9rdidas y el Costo Total de Propiedad<\/h2>\n

A transformador combinado<\/strong> tiene tanto p\u00e9rdidas en vac\u00edo (las p\u00e9rdidas en el n\u00facleo, que est\u00e1n presentes siempre que el transformador est\u00e1 energizado) como p\u00e9rdidas de carga (las p\u00e9rdidas en el devanado, que var\u00edan con el cuadrado de la corriente). Las p\u00e9rdidas de carga del devanado de potencia auxiliar son el componente de p\u00e9rdida dominante cuando las cargas del servicio de la estaci\u00f3n est\u00e1n en funcionamiento, y las p\u00e9rdidas del devanado de puesta a tierra son insignificantes durante la operaci\u00f3n normal porque el devanado de puesta a tierra solo transporta la peque\u00f1a corriente neutra desbalanceada. El comprador que est\u00e9 comparando ofertas para un transformador combinado debe evaluar las p\u00e9rdidas utilizando una f\u00f3rmula de capitalizaci\u00f3n de p\u00e9rdidas que convierte las p\u00e9rdidas de energ\u00eda anuales en un costo de capital en valor presente, y debe comparar el costo total evaluado \u2014 precio de compra m\u00e1s el valor capitalizado de las p\u00e9rdidas \u2014 en lugar del precio de compra solo. La f\u00f3rmula es: Costo Total Evaluado = Precio de Compra + (A \u00d7 P\u00e9rdida en Vac\u00edo en Vatios) + (B \u00d7 P\u00e9rdida de Carga en Vatios), donde A y B son los factores de capitalizaci\u00f3n de p\u00e9rdidas en d\u00f3lares por vatio. El factor A refleja el costo de la energ\u00eda que se consume continuamente, 24 horas al d\u00eda, y t\u00edpicamente es de $5 a $10 por vatio para aplicaciones industriales y de servicios p\u00fablicos. El factor B refleja el costo de la energ\u00eda que se consume bajo carga, y t\u00edpicamente es de $1 a $3 por vatio. El Departamento de Energ\u00eda de EE. UU.<\/a> publica los factores est\u00e1ndar de capitalizaci\u00f3n de p\u00e9rdidas para diferentes tipos de instalaciones, y el comprador puede usar estos valores, o los valores espec\u00edficos de su propia tarifa el\u00e9ctrica, para comparar ofertas sobre una base de costo total. Un transformador combinado con un precio de compra m\u00e1s alto y menores p\u00e9rdidas a menudo tendr\u00e1 un costo total evaluado m\u00e1s bajo que uno con un precio de compra m\u00e1s bajo y mayores p\u00e9rdidas \u2014 y la diferencia puede ser sustancial durante una vida \u00fatil de servicio de 25 a 35 a\u00f1os.<\/p>\n

Preguntas Frecuentes<\/h2>\n

\u00bfCu\u00e1l es la regla 80% para transformadores?<\/h3>\n

De acuerdo con la regla 80%, el transformador no debe ser cargado continuamente m\u00e1s all\u00e1 de 80% de la kVA nominal en la placa de identificaci\u00f3n; por lo tanto, esto proporciona margen t\u00e9rmico para evitar que el aislamiento envejezca demasiado r\u00e1pido, as\u00ed como facilita el crecimiento de carga sin la necesidad de instalar un transformador m\u00e1s grande y proporciona la posibilidad de acomodar sobrecargas a corto plazo sin disparar los dispositivos de protecci\u00f3n del transformador. La regla se deduce de la gu\u00eda de carga IEEE C57.96 y sirve como el est\u00e1ndar de la industria para el dimensionamiento de transformadores.<\/p>\n

\u00bfC\u00f3mo s\u00e9 qu\u00e9 transformador necesito?<\/h3>\n

Para determinar qu\u00e9 transformador se debe usar, es necesario anotar todas las demandas que el transformador podr\u00eda tener que satisfacer y derivar la kVA total conectada al final. Despu\u00e9s de eso, elija el transformador seg\u00fan la posici\u00f3n\u2014exterior o interior, as\u00ed como si el tipo de transformador necesita ser de tipo seco o lleno de aceite de acuerdo con los requisitos del c\u00f3digo civil. Despu\u00e9s de esto, la clasificaci\u00f3n del transformador que se debe elegir debe ser (el est\u00e1ndar) la superior y la carga real tenerse en cuenta para no exceder la regla 80% en relaci\u00f3n con el trabajo continuo del transformador. La frecuencia tambi\u00e9n debe ser considerada.<\/p>\n

\u00bfC\u00f3mo elegir el transformador de corriente adecuado?<\/h3>\n

Elegir el transformador de corriente correcto (CT) requiere que determines la corriente primaria (corriente de carga m\u00e1xima que el CT debe medir), la corriente secundaria (un CT generalmente tiene una corriente secundaria de 5 A o 1 A para medici\u00f3n y protecci\u00f3n), la clase de precisi\u00f3n (define el error del CT a la corriente nominal y carga), la carga (impedancia de rel\u00e9s, medidores y cables que est\u00e1n conectados al CT), y el tama\u00f1o f\u00edsico y tipo de instalaci\u00f3n del CT. Adem\u00e1s, el CT debe estar clasificado para el voltaje del sistema el\u00e9ctrico y la corriente de cortocircuito disponible. Es importante mencionar que este es un dispositivo individual que es diferente de un transformador de potencia combinado.<\/p>\n

\u00bfC\u00f3mo determino qu\u00e9 tama\u00f1o de transformador necesito?<\/h3>\n

Para calcular qu\u00e9 tan grande debe ser un transformador, es necesario determinar el kVA de todas las cargas conectadas, aplicar los factores de demanda relacionados con cada tipo de carga de acuerdo con el NEC o c\u00f3digos locales, sumar todas las cargas continuas como 125% de la clasificaci\u00f3n de la placa de identificaci\u00f3n, y seleccionar el kVA est\u00e1ndar m\u00e1s cercano por encima del valor calculado. La informaci\u00f3n necesaria para realizar este c\u00e1lculo correctamente incluye un informe de estudio de carga, una copia del Art\u00edculo #220 del NEC, y la tabla de clasificaci\u00f3n de kVA del fabricante.<\/p>\n

Referencias<\/h2>\n