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Transformador de aleación amorfa que ofrece una solución que reduce considerablemente las pérdidas magnéticas

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Transformador de aleación amorfa

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El transformador de aleación amorfa (AAT) es un transformador de alta eficiencia energética que utiliza un núcleo de metal amorfo en lugar del acero al silicio de grano orientado convencional. La aleación amorfa tiene una estructura atómica no cristalina, lo que reduce significativamente las pérdidas magnéticas, lo que hace que estos transformadores sean ideales para redes de distribución en las que permanecen energizados de forma continua.

Características principales
·Material del núcleo: aleación metálica amorfa (vidrio metálico a base de hierro)
·Clase de tensión: hasta 36 kV (se ofrecen tensiones más altas para aplicaciones especiales)
·Potencia nominal: 25–5000 kVA (rango de distribución típico)
·Frecuencia: 50 Hz o 60 Hz
·Fases: monofásico o trifásico
·Método de refrigeración: ONAN (inmersión en aceite) o AN/AF (tipo seco)
·Rendimiento: normalmente entre el 98,5 % y el 99,7 %
·Vida útil: 25–40 años

Ventajas
·Pérdidas en vacío (del núcleo) muy bajas, lo que reduce el consumo de energía.
·Mayor eficiencia global, especialmente en redes con cargas ligeras.
·Temperaturas de funcionamiento más bajas, lo que puede ayudar a prolongar la vida útil del aislamiento.
·Reducción de las emisiones de carbono gracias a menores pérdidas de electricidad.
·Menores costes de funcionamiento y mantenimiento a lo largo de la vida útil del transformador.
·Adecuado para el funcionamiento continuo en redes de distribución de las empresas de suministro eléctrico.

Aplicaciones típicas
·Redes de distribución de las empresas de suministro eléctrico
·Distribución eléctrica residencial
·Complejos comerciales
·Instalaciones industriales
·Proyectos de energías renovables
·Instalaciones de redes inteligentes
·Electrificación rural

Tensiones nominales habituales
Tensiones primarias:
·6,6 kV
·10 kV
·11 kV
·12 kV
·22 kV
·24 kV
·33 kV
Tensiones secundarias:
·400/230 V
·415/240 V
·480/277 V
·208/120 V

Potencias nominales estándar
Las potencias típicas incluyen:
·25 kVA
·50 kVA
·100 kVA
·160 kVA
·200 kVA
·250 kVA
·315 kVA
·400 kVA
·500 kVA
·630 kVA
·800 kVA
·1000 kVA
·1250 kVA
·1600 kVA
·2000 kVA
·2500 kVA
·3150 kVA
·5000 kVA

Componentes principales
·Núcleo de aleación amorfa
·Bobinado de alta tensión
·Bobinado de baja tensión
·Depósito del transformador
·Aislamiento con aceite o de tipo seco
·Aletas de refrigeración o radiadores
·Pasamuros de alta y baja tensión
·Cambiador de tomas
·Dispositivo de alivio de presión
·Indicador de nivel de aceite (unidades llenas de aceite)
·Indicadores de temperatura
·Terminales de puesta a tierra

Rendimiento típico
·Reducción de las pérdidas en vacío: entre el 60 % y el 80 % en comparación con los núcleos de acero al silicio
·Pérdidas en carga: comparables a las de los transformadores convencionales
·Nivel de ruido: a menudo ligeramente superior, salvo que se optimice mediante el diseño
·Eficiencia con carga ligera: excelente
·Mantenimiento: similar al de los transformadores convencionales llenos de aceite o de tipo seco

Pruebas rutinarias
Los fabricantes suelen realizar:
·Medición de la resistencia de los devanados
·Prueba de la relación de transformación (TTR)
·Resistencia de aislamiento (IR)
·Pérdidas en vacío y corriente de excitación
·Medición de pérdidas en carga e impedancia
·Prueba de resistencia a la tensión aplicada
·Prueba de sobretensión inducida
·Prueba de rigidez dieléctrica del aceite (unidades llenas de aceite)
·Prueba de fugas
·Pruebas funcionales de los accesorios

Normas aplicables
·IEC 60076 – Transformadores de potencia
·Serie IEEE C57.12 – Transformadores de distribución
·IEC 60296 – Aceites aislantes minerales (unidades llenas de aceite)
·Especificaciones nacionales aplicables de las empresas de suministro eléctrico para transformadores con núcleo amorfo

Ventajas y consideraciones

Ventajas:
·Pérdidas en vacío significativamente reducidas
·Menores costes energéticos a lo largo de la vida útil
·Reducción de las emisiones de gases de efecto invernadero
·Alta fiabilidad
·Muy adecuados para transformadores de distribución que permanecen continuamente bajo tensión

Consideraciones:
·Coste de adquisición superior al de los transformadores convencionales
·El material del núcleo es más frágil, lo que requiere técnicas de fabricación especializadas
·Es posible que se requieran dimensiones y peso ligeramente mayores para la misma potencia nominal

Los transformadores de aleación amorfa son cada vez más utilizados por las empresas eléctricas y los usuarios industriales, para quienes minimizar las pérdidas de energía a lo largo de décadas de funcionamiento compensa el mayor precio de compra inicial. Resultan especialmente atractivos para sistemas de distribución con largos periodos de alimentación y una carga media relativamente baja, donde la reducción de las pérdidas en vacío proporciona el mayor beneficio económico.