La conexión de transformadores en paralelo es esencial para aumentar la capacidad y la confiabilidad en sistemas eléctricos complejos. El cálculo preciso asegura la correcta distribución de carga y evita sobrecargas o fallas.
La “Calculadora de transformadores en paralelo – IEEE, IEC” permite determinar la repartición de carga, compatibilidad y eficiencia, siguiendo normativas internacionales. Aquí encontrarás tablas, fórmulas, ejemplos y casos reales.
Calculadora con inteligencia artificial (IA) – Calculadora de transformadores en paralelo – IEEE, IEC
- ¡Hola! ¿En qué cálculo, conversión o pregunta puedo ayudarte?
- Calcular la corriente compartida por dos transformadores de 1000 kVA y 1500 kVA conectados en paralelo.
- Determinar la carga máxima admisible para tres transformadores en paralelo con diferentes impedancias.
- Verificar compatibilidad de dos transformadores de 2000 kVA y 2500 kVA según IEC 60076.
- Distribuir la carga entre dos transformadores con tensiones de cortocircuito de 5% y 6%.
Tablas de valores comunes para la Calculadora de transformadores en paralelo – IEEE, IEC
| Capacidad (kVA) | Tensión Primaria (V) | Tensión Secundaria (V) | Impedancia (%) | Grupo de Conexión | Corriente Nominal (A) | Norma Aplicable |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 500 | 13200 | 480 | 5.0 | Dyn11 | 601 | IEC 60076 |
| 1000 | 13200 | 480 | 6.0 | Yyn0 | 1202 | IEEE C57.12 |
| 1500 | 13200 | 480 | 5.5 | Dyn11 | 1803 | IEC 60076 |
| 2000 | 13200 | 480 | 6.5 | Yd5 | 2404 | IEEE C57.12 |
| 2500 | 13200 | 480 | 7.0 | Dyn11 | 3005 | IEC 60076 |
| 3000 | 13200 | 480 | 6.0 | Yyn0 | 3606 | IEEE C57.12 |
| 5000 | 13200 | 480 | 8.0 | Dyn11 | 6010 | IEC 60076 |
| 10000 | 13200 | 480 | 10.0 | Yd5 | 12020 | IEEE C57.12 |
| 15000 | 13200 | 480 | 12.0 | Dyn11 | 18030 | IEC 60076 |
| 20000 | 13200 | 480 | 12.5 | Yyn0 | 24040 | IEEE C57.12 |
En la tabla anterior se muestran los valores más comunes de capacidad, tensiones, impedancias y grupos de conexión según las normas IEEE e IEC. Estos parámetros son fundamentales para el cálculo y la correcta operación de transformadores en paralelo.
Fórmulas para la Calculadora de transformadores en paralelo – IEEE, IEC
El cálculo de transformadores en paralelo requiere aplicar fórmulas específicas para la distribución de carga, verificación de compatibilidad y determinación de corrientes. A continuación, se presentan las fórmulas más relevantes:
In = S / (√3 × V)
- In: Corriente nominal (A)
- S: Potencia nominal (VA)
- V: Tensión nominal (V)
Carga1 = (Z2 / (Z1 + Z2)) × Cargatotal
Carga2 = (Z1 / (Z1 + Z2)) × Cargatotal
- Carga1, Carga2: Carga soportada por cada transformador (kVA)
- Z1, Z2: Impedancia de cada transformador (%)
- Cargatotal: Carga total conectada (kVA)
- Igual relación de transformación (tolerancia < 0.5%)
- Igual polaridad
- Igual grupo de conexión (desfase de fase igual)
- Impedancias similares (diferencia < 10%)
- Igual tensión nominal en primario y secundario
Cargamáx = S1 + S2 (si impedancias iguales)
Cargamáx = (S1 × Z2 + S2 × Z1) / (Z1 + Z2) (si impedancias diferentes)
- S1, S2: Potencia nominal de cada transformador (kVA)
- Z1, Z2: Impedancia de cada transformador (%)
Las variables más comunes en estos cálculos son:
- S: 500, 1000, 1500, 2000, 2500, 5000, 10000 kVA
- V: 480, 400, 690, 13200 V
- Z: 5%, 6%, 7%, 8%, 10%, 12%
Ejemplos del mundo real: Calculadora de transformadores en paralelo – IEEE, IEC
Ejemplo 1: Dos transformadores de 1000 kVA y 1500 kVA en paralelo
Supongamos que se tienen dos transformadores conectados en paralelo:
- Transformador 1: 1000 kVA, 5% de impedancia
- Transformador 2: 1500 kVA, 6% de impedancia
- Carga total: 2000 kVA
¿Cómo se reparte la carga entre ambos transformadores?
Solución:
- Usamos la fórmula de reparto de carga:
Carga1 = (Z2 / (Z1 + Z2)) × Cargatotal
Carga1 = (6 / (5 + 6)) × 2000 = (6 / 11) × 2000 ≈ 1090.91 kVA
Carga2 = (5 / (5 + 6)) × 2000 = (5 / 11) × 2000 ≈ 909.09 kVA
El transformador de 1000 kVA soporta 1090.91 kVA (excede su capacidad nominal), mientras que el de 1500 kVA soporta 909.09 kVA. Esto indica que la diferencia de impedancias puede causar sobrecarga en uno de los transformadores, por lo que se recomienda igualar las impedancias o limitar la carga total.
Ejemplo 2: Tres transformadores en paralelo con diferentes capacidades e impedancias
- Transformador 1: 2000 kVA, 6% de impedancia
- Transformador 2: 2500 kVA, 7% de impedancia
- Transformador 3: 3000 kVA, 8% de impedancia
- Carga total: 6000 kVA
¿Cuál es la carga que soporta cada transformador?
Solución:
- Calculamos la inversa de la impedancia de cada transformador:
1/Z1 = 1/6 = 0.1667
1/Z2 = 1/7 = 0.1429
1/Z3 = 1/8 = 0.1250
Suma = 0.1667 + 0.1429 + 0.1250 = 0.4346
- Proporción de carga para cada transformador:
Carga1 = (0.1667 / 0.4346) × 6000 ≈ 2301 kVA
Carga2 = (0.1429 / 0.4346) × 6000 ≈ 1972 kVA
Carga3 = (0.1250 / 0.4346) × 6000 ≈ 1727 kVA
Así, cada transformador soporta una fracción de la carga total proporcional a la inversa de su impedancia. Es fundamental verificar que ninguna carga supere la capacidad nominal de cada transformador.
Consideraciones adicionales y mejores prácticas según IEEE e IEC
- Siempre verificar la compatibilidad de grupo de conexión y polaridad antes de conectar transformadores en paralelo.
- La diferencia de impedancias no debe superar el 10% para evitar sobrecargas.
- La relación de transformación debe ser igual o con una tolerancia menor al 0.5%.
- La suma de las capacidades no siempre es igual a la capacidad total utilizable si las impedancias son diferentes.
- Consultar siempre las normas IEEE C57.12 y IEC 60076 para detalles normativos.
La correcta aplicación de la calculadora de transformadores en paralelo – IEEE, IEC, garantiza la seguridad, eficiencia y confiabilidad de los sistemas eléctricos industriales y de potencia. Utilizar herramientas avanzadas y seguir las normativas internacionales es clave para el éxito en proyectos eléctricos de alta exigencia.