Aumentando la tensión de cortocircuito del transformador que alimenta la red se logra disminuir la corriente de cortocircuito, sin embargo, al aumentar la impedancia relativa de la red, se obtienen mayores caídas de tensión.

Las corrientes de cortocircuito elevadas deben ser evitadas dado que implican equipos e instalaciones de mayor coste, mayores requerimientos de mantenimiento, mayores daños en el caso de una falta, etc...

La solución que permite evitar este efecto es fraccionar la potencia de los transformadores, impedir la posibilidad de funcionamiento en paralelo del lado secundario de los mismos, de ésta manera se reducen las corrientes de cortocircuito y la caída de tensión se mantiene constante para condiciones iguales de carga.

Al diseñar la red se deben evitar las grandes concentraciones de potencia a las que corresponden elevadas corrientes de cortocircuito, evitar los nodos con muchos aportes y preferir los diseños con varios centros separados o interconectados en anillo.

Imagen: transformador seco Trihal

Independientemente de la Ucc del transformador, los niveles de pérdida máximos de éste se encuentran regulados por la normativa de ecodiseño Reglamento 548/2014, como ejemplo, para un transformador Trihal 2000kVA 20kV/420V, las pérdidas en vacío no pueden superar los 2.340W y las pérdidas en carga los 16kW.

En el caso deun transformador 2.000kVA 20/0.42kV con una tensión de cortocircuito Ucc 6% (estandarizado), la intensidad de cortocircuito teórica Icc sería de962A y la caída de tensión con FP=1 de 0.98% a plena carga o del 4.3% con FP=0.8

Imagen: gráfica sobre la caída de tensión con Ucc 6%

En cambio, para un transformador de mismas características, 2.000kVA 20/0.42kV perocon una tensión de cortocircuitoUcc 10% (no estandarizado), la intensidad de cortocircuito Icc sería de 577A y la caída de tensión con FP=1 del 1.3% a plena carga o del 6.9% con FP=0.8

Esta caída de tensión podría ser un nivel de tensión inadmisible para según que tipo de instalación.

Imagen: gráfica sobre la caída de tensión con Ucc 10%

Cuando se realiza la petición de oferta a fábrica, es posible especificar que nivel de Ucc se desea, se adjuntan las opciones disponibles que comprenden desde el 2% al 14% de Ucc:

Rated voltage impedance Uk (%)

Será finalmente el departamento de diseño de transformadores quien valorará si es posible fabricar el transformador con las especificaciones indicadas dentro de la normativa vigente y sus características definitivas.

Se adjunta cálculo sobre las características de rendimiento de un transformador de 2.000kVA estándar con Ucc 6% y no estándar con Ucc 10%.

Rendimiento transformador 2.000kVA estándar 20/0.42kV Ucc 10%

Rendimiento transformador 2.000kVA estándar 20/0.42kV Ucc 6%

Transformador Trihal

https://www.se.com/es/es/product-range/977-trihal/

Instructions for installation and maintenance NRJUSG17777EN 06/2018

https://www.se.com/es/es/download/document/NRJUSG17777EN/

Publicado para: Schneider Electric España