¿Pueden funcionar en paralelo un transformador de 2000 KVA y un transformador de 1600 KVA?

A Transformador de 1600 kVAy un transformador de 2000 kVA puede funcionar en paralelo durante períodos cortos, siempre que se cumplan plenamente las cuatro condiciones técnicas obligatorias para el funcionamiento en paralelo. Sin embargo, desde la perspectiva de la seguridad de ingeniería y la vida útil completa del equipo, no se recomienda el funcionamiento en paralelo a carga completa-a largo plazo.

 

Con una diferencia de capacidad del 20% entre las dos unidades, el principal obstáculo del funcionamiento en paralelo no reside en la viabilidad del cierre del interruptor, sino en el alto riesgo de desviación de la carga compartida. El transformador-de menor capacidad es muy propenso a sobrecargarse primero, lo que hace que la capacidad total de suministro de energía no alcance el valor combinado teórico de 3600 kVA. Las siguientes secciones proporcionan un análisis completo que cubre los requisitos previos para la operación paralela, el cálculo del índice de capacidad, los riesgos principales y-recomendaciones de operación en el sitio.

 

 

 

Independientemente de la consistencia de la capacidad, todas las siguientes condiciones deben cumplirse completamente antes de conectar dos transformadores en paralelo. No se puede omitir ninguno.

 

1. Tensión nominal y relación de tensión idénticas

Los voltajes nominales de los lados de alto-voltaje y de bajo-voltaje deben ser consistentes, por ejemplo, ambos 10 kV/0,4 kV.

La desviación permitida de la relación de voltaje no deberá exceder ±0,5%. Exceder este rango generará corriente circulante sin-carga entre los devanados.

Cuanto mayor sea la diferencia de relación de voltaje, mayor será la corriente circulante. En casos severos, quemará directamente los devanados de bajo-voltaje, lo cual es un riesgo de seguridad de Clase I.

 

2. Grupo de vectores idénticos

Las designaciones de los grupos vectoriales de ambos transformadores deben ser exactamente iguales; Dyn11 es la configuración más común.

Está estrictamente prohibido el funcionamiento paralelo de una unidad Dyn11 y una Yyn0. Una diferencia de fase de 30 grados generará un cortocircuito-enorme de corriente circulante, que puede causar daños al equipo en el instante en que se cierra el disyuntor.

Preste especial atención a las diferencias estándar regionales en proyectos en el extranjero. Dyn11 se adopta ampliamente en Europa, mientras que algunos proyectos heredados utilizan Yyn0. Verifique siempre la placa de identificación antes de cerrar.

 

3. Impedancia de circuito corto-muy similar (%) del Reino Unido

Estándar de la industria general: la diferencia en la impedancia de cortocircuito-entre los dos transformadores debe ser inferior a ±10 % para ser calificado.

Ejemplo: si una unidad tiene Uk=6%, la impedancia de la otra estará entre 5,4% y 6,6%.

La carga compartida es inversamente proporcional a la impedancia del cortocircuito-. Cuanto mayor sea la diferencia de impedancia, más grave será la desviación de la carga.

 

4. Secuencia de fases consistente

Las secuencias trifásicas A/B/C-en los lados de alto-voltaje y de bajo-voltaje deben conectarse de manera correspondiente.

La verificación de fase en-el sitio debe realizarse con un probador de fase antes del cierre para confirmar que la diferencia de fase sea cero.

La secuencia de fases incorrecta provocará un cortocircuito de fase-a-fase en el sistema de bajo-voltaje, lo que constituye un accidente operativo grave.

 

 

Cuando los valores de Uk% de los dos transformadores son exactamente iguales, la carga teórica compartida se distribuye linealmente por la relación de capacidad:

• Reparto de carga del transformador de 2000 kVA: 2000 ÷ (2000 + 1600) ≈ 55,6%
• Participación de carga del transformador de 1600 kVA: 1600 ÷ (2000 + 1600) ≈ 44,4%
• Capacidad teórica total: 3600 kVA

 

Sin embargo, este es un resultado de cálculo en condiciones ideales. En ingeniería práctica, las impedancias de cortocircuito-de dos transformadores con diferentes capacidades casi nunca son completamente consistentes:

• Normalmente, un transformador de tipo seco- de 2000 kVA tiene Uk ≈ 6 %, mientras que un transformador de tipo seco- de 1600 kVA tiene Uk ≈ 4 % a 6 %, dependiendo del fabricante y la serie de productos.

Con solo una desviación de impedancia del 10%, la unidad más pequeña de 1600 kVA alcanzará primero la carga completa, mientras que el transformador de 2000 kVA todavía tiene una capacidad restante sustancial, lo que resulta en una subutilización de la capacidad total.

En casos extremos, el transformador de 1600 kVA puede estar ya sobrecargado cuando la carga total alcanza sólo 3000 kVA.

 

 

1. Distribución de carga desequilibrada y sobrecarga de la unidad más pequeña

Este es el problema más destacado para la operación paralela con una diferencia de capacidad del 20%. Debido a desviaciones menores en la impedancia del cortocircuito-, la carga se desplazará hacia el lado con menor impedancia. Por lo general, el transformador-de menor capacidad tiene una impedancia relativamente menor y soportará una carga que excede su proporción de capacidad. La sobrecarga-a largo plazo acelera el envejecimiento del aislamiento, acorta la vida útil y, en casos graves, provoca disparos por alta-temperatura o incluso quemaduras.

 

2. Aumento de la corriente circulante sin carga y mayores pérdidas adicionales

Cuanto mayor sea la diferencia de capacidad, más obvia será la corriente circulante sin-carga durante el funcionamiento en paralelo. Esto provoca pérdidas adicionales en el núcleo y el devanado, lo que lleva a una mayor generación de calor y una reducción de la eficiencia. En el caso de los transformadores-inmersos en aceite, también acelera la degradación del aceite; Para transformadores de tipo seco-, aumenta el aumento de temperatura del devanado y reduce el margen de aislamiento.

 

3. Riesgo de alto impacto durante la des-conexión en paralelo y conmutación de fallos

En el momento en que-el disyuntor de barra de bajo-voltaje se abre para des-paralelarse, toda la carga se transferirá a un solo transformador, lo que puede provocar fácilmente un disparo por sobrecarga. Si una unidad se desconecta debido a una falla, la otra debe resistir el impacto de carga completa, lo que impone requisitos más altos en la calibración de la configuración de protección. Una configuración incorrecta puede causar disparos en cascada y ampliar el alcance del corte de energía.

 

 

Transformadores de tipo seco-(serie SCB14/SCB18)

Los transformadores de tipo seco-tienen una disipación de calor relativamente peor y son más sensibles a la desviación de la carga, por lo que se recomienda mantener el factor de carga total en un nivel más bajo después de la conexión en paralelo.

Pueden soportar cargas más altas durante períodos cortos en condiciones de refrigeración por aire forzado (AF), pero para un funcionamiento en paralelo-a largo plazo, la carga aún debe mantenerse dentro del 80 % de la capacidad nominal.

Transformadores-inmersos en aceite (Serie S11/S13)

Los transformadores sumergidos en aceite-tienen una disipación de calor más fuerte y una tolerancia a la sobrecarga ligeramente mayor que las unidades de tipo seco-, pero no se puede ignorar la degradación del aceite causada por la corriente circulante.

Cuando operen en paralelo transformadores con diferentes métodos de enfriamiento (ONAN/ONAF), la carga se limitará en función de la unidad con menor capacidad de enfriamiento.

Nota: No se recomienda el funcionamiento paralelo de un transformador de tipo seco-y otro sumergido en aceite-. Los dos tienen diferencias significativas en las características de impedancia y curvas de aumento de temperatura, lo que genera una alta complejidad en el cálculo de carga compartida y riesgos operativos significativamente elevados.

 

 

Si el proyecto requiere la operación en paralelo de transformadores de 2000 kVA y 1600 kVA, siga estos principios:

 

Solo para uso temporal de emergencia y carga máxima-: Trate la operación en paralelo como un respaldo o un suplemento de carga-pico, no como un modo de suministro de energía normal-a largo plazo. Priorice la operación de una sola unidad-diariamente y utilice la operación paralela a corto plazo-solo durante los períodos de carga máxima.

 

Controle estrictamente la carga operativa total: Mantenga la carga total entre 2800 y 3000 kVA para garantizar que el factor de carga del transformador de 1600 kVA no supere el 85%, con un margen de seguridad reservado.

 

Instalar supervisión actual-en tiempo real: Coloque amperímetros y dispositivos de monitoreo de carga en cada lado de entrada de bajo-voltaje para rastrear la carga compartida de los dos transformadores en tiempo real y ajústelos rápidamente si se produce una desviación.

 

Hacer cumplir estrictamente los procedimientos de verificación de fase: Antes del primer cierre, realice una verificación de fase dual en los lados de alto-voltaje y de bajo-voltaje con un probador de fase profesional para confirmar la secuencia y alineación de fases correctas.

 

Optimizar la configuración de protección: ajuste la protección contra sobrecorriente y la configuración de alarma de alta-temperatura para garantizar la prioridad de la alarma cuando el transformador-de menor-capacidad esté sobrecargado, evitando disparos directos.

 

 

Queda estrictamente prohibido el cierre paralelo en cualquiera de las siguientes circunstancias:

• La desviación de la relación de tensión supera el ±0,5 %.
• Designaciones de grupos de vectores no coincidentes
• La diferencia de impedancia del cortocircuito-supera el ±10 %
• Secuencia de fases inconsistente o desviación de fase
• Defecto de aislamiento o falla oculta en cualquiera de los transformadores.

 

 

El funcionamiento en paralelo de transformadores de 2000 kVA y 1600 kVA es técnicamente factible, siempre que se cumplan estrictamente las cuatro condiciones de funcionamiento en paralelo y se controle el nivel de carga. No se recomienda la operación de carga-completa-a largo plazo. Para una demanda de suministro de energía estable-a largo plazo, una mejor solución es seleccionar dos transformadores de la misma capacidad para operación en paralelo o configurar una combinación de capacidad más razonable después de volver a calcular la carga.

 

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