Ecuación de dimensionamiento de kVA del transformador
El dimensionamiento del transformador comienza convirtiendo la carga conectada a kVA, luego aplica la demanda, el crecimiento, el margen de carga y la reducción de potencia ambiental.
donde:
- Sconnected
- Carga aparente conectada[kVA]
- P
- Potencia real conectada[kW]
- PF
- Factor de potencia
- hp
- Entrada de caballos de fuerza del motor
- η
- Eficiencia del motor en decimal
- D
- Factor de demanda como decimal
- G
- Asignación por crecimiento futuro en decimal
- Ltarget
- Carga del transformador objetivo como decimal
- Kambient
- Factor de reducción de temperatura ambiente
- Sreq
- Clasificación requerida del transformador antes del redondeo estándar[kVA]
- Sstd
- Clasificación del transformador estándar seleccionado[kVA]
- Isec
- Corriente secundaria de carga completa[A]
- Vsec
- voltaje secundario[V]
Para transformadores monofásicos, la ecuación actual elimina √3. La selección final también debe verificar la impedancia, la irrupción, los armónicos, la clase de enfriamiento y las condiciones del gabinete.
Cómo calcular el tamaño del transformador
El dimensionamiento del transformador convierte la carga conectada en potencia aparente en kVA, aplica asignaciones de demanda y crecimiento futuro, divide por la carga objetivo y los factores de reducción ambiental y luego redondea hacia arriba a una clasificación estándar del transformador listada.
- Elija monofásico o trifásico y la serie nominal preferida.
- Ingrese la carga conectada en kW, kVA o caballos de fuerza del motor.
- Aplique el factor de potencia y la eficiencia del motor cuando sea necesario.
- Aplique la demanda, el crecimiento, la carga objetivo y las condiciones ambientales.
- Verifique la irrupción, los armónicos, la impedancia, el enfriamiento y la protección antes de la adquisición.
Ejemplo de dimensionamiento de transformador
Para una carga trifásica de 200 kW con un factor de potencia de 0,85, 70 % de demanda, 20 % de crecimiento, 80 % de carga objetivo y una suposición ambiental de 40 °C utilizando la reducción de potencia simplificada de la calculadora, la capacidad requerida es de aproximadamente 275 kVA. La siguiente clasificación de referencia ANSI es 300 kVA.
Conectado = 200 / 0,85 = 235,3 kVA
Req = 235,3 × 0,70 × 1,20 / (0,80 × 0,90) = 274,5 kVA → 300 kVA
| Entrada o resultado | Valor |
|---|---|
| Carga conectada | 200 kilovatios |
| Factor de potencia | 0.85 |
| Demanda / crecimiento | 70% / 20% |
| Carga objetivo | 80% |
| Calificación preliminar | Referencia ANSI 300 kVA |
kW vs kVA en el tamaño del transformador
Los transformadores están clasificados en kVA porque su carga térmica depende del voltaje y la corriente en lugar del factor de potencia de carga únicamente. Por lo tanto, una carga en kW debe convertirse en kVA de entrada utilizando el factor de potencia y, para la salida del motor mecánico, la eficiencia.
| Cargar entrada | Base de conversión |
|---|---|
| kVA | Usar potencia aparente directamente |
| kW | Dividir por factor de potencia |
| caballos de fuerza del motor | Convierta hp a kW, luego divida por eficiencia y factor de potencia |
Factores de dimensionamiento de transformadores que necesitan revisión de ingeniería
La diversidad de carga, el arranque del motor, el servicio cíclico, las corrientes armónicas, las cargas no lineales, la expansión futura, la clase de enfriamiento, el gabinete, la altitud, la temperatura ambiente, las derivaciones de voltaje, la impedancia y la estrategia de redundancia pueden cambiar la selección final del transformador.
Utilice la corriente del transformador para el diseño aguas abajo.
Después de seleccionar una clasificación preliminar de kVA, calcule la corriente de carga completa secundaria y la corriente de cortocircuito disponible. Estos valores son entradas iniciales para verificaciones de interruptores, cables, barras colectoras y paneles.
Calculadora de corriente de cortocircuitoCalculadora de dimensionamiento de interruptores automáticosCalculadora de clasificación de corriente de barra colectora
Supuestos
- La reducción ambiental utiliza una reducción de capacidad aproximada del 1% por C por encima de 30 C
- La carga objetivo representa el margen operativo normal, comúnmente del 75 al 80 %.
- La serie de calificación estándar es una referencia de planificación.
Advertencias importantes
- La selección final del transformador debe verificar la irrupción, la impedancia, los armónicos, la clase de enfriamiento, el gabinete, el aumento de temperatura y los estándares aplicables.
- No utilice esto como una especificación de transformador certificado.