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5.2.- Reguladores transformadores

Como ya sabrás, la relación de transformación (m) de los transformadores de tensión depende del número de espiras del bobinado primario (Np) entre el número de espiras del bobinado secundario (Ns), tal y como se ilustra en el siguiente diagrama. Además, se indica que la relación de transformación coincide con la relación entre la tensión del primario (Vp) entre la tensión del secundario (Vs) y que también es igual a la corriente de secundario (Is) entre la corriente de primario (Ip). En el diagrama se presentan también las fuerzas electromotrices de primario (Ep) y de secundario (Es).

Ilustración de la relación de transformación
WIkipedia (CC0)

Recordado lo anterior, la forma de regular la relación de transformación de los trafos es cambiando el número de espiras, bien del primario, bien del secundario. Si se desea que esta regulación se haga con facilidad, debemos disponer de tomas intermedias intercaladas en una de las bobinas del transformador, sacando hacia el exterior esa conexión eléctrica. De esta forma reducimos el número de espiras y cambiamos la relación de transformación.

Evidentemente, es válida la realización de tomas intermedias en cualquiera de los dos bobinados, pero lo más apropiado es hacerlo en el bobinado que tiene la tensión más alta, dado que por él circulará la corriente más baja y por ello los hilos del bobinado serán más flexibles (menor sección) y será más fácil la realización de la toma intermedia. Además, al llevar menos corriente, los terminales son más pequeños y existe menos riesgo de malas conexiones y puntos calientes.

La regulación más básica consiste en cambiar manualmente las conexiones eléctricas de las tomas intermedias del primario, para lo cual se requiere trabaja sin tensión y con la máquina puesta a tierra.

Otra opción de regulación, muy utilizada en transformadores de distribución, es la de disponer de un conmutador manual en el primario del trafo que selecciona una de varias relaciones de transformación. De esta forma, el mismo transformador puede ser instalado en líneas de diferentes tensiones (debido a las caídas de tensión en las líneas) manteniendo lo más constante posible la tensión deseada de salida dentro de los límites reglamentarios (±7% en líneas de BT ).

En líneas de transporte de alta tensión, es necesario mantener la tensión lo más constante posible, independientemente de la caída de tensión existente debido a la carga conectada en cada momento. En las subestaciones que unen líneas de transporte de energía eléctrica de alta tensión, se coloca un dispositivo especial en el primario de los transformadores, llamado relé Jansen, que regula automáticamente el conmutador que cambia la relación de transformación y mantiene la tensión de línea lo más constante posible.

Para saber más

La siguiente web de una empresa fabricante de motores entre otros elementos, nos explica de forma más sencilla lo que es un regulador de velocidad, o variador de frecuencia. Aconsejo encarecidamente ver el vídeo de 3 minutos.

ABB

Autoevaluación

Pregunta

Si tenemos un transformador de tensión primaria 66000 V y de tensión secundaria 400 V, sabiendo que el número de espiras del primario son 16500, ¿cuantas serán las del secundario?

Sugerencia

Revisa la primera imagen donde aparece la relación entre primario y secundario.

Respuestas

150

1000

100

16500

Retroalimentación