{"id":2384,"date":"2026-08-15T10:45:16","date_gmt":"2026-08-15T10:45:16","guid":{"rendered":"https:\/\/lbajiele.com\/?p=2384"},"modified":"2026-09-23T20:45:27","modified_gmt":"2026-09-23T20:45:27","slug":"complete-guide-to-transformer-fundamentals","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/lbajiele.com\/es\/blog\/complete-guide-to-transformer-fundamentals\/","title":{"rendered":"Gu\u00eda completa de los fundamentos de los Transformers"},"content":{"rendered":"

Un transformador transfiere energ\u00eda el\u00e9ctrica entre circuitos mediante inducci\u00f3n electromagn\u00e9tica. Su funci\u00f3n pr\u00e1ctica es cambiar el voltaje y la corriente a niveles que hagan que la generaci\u00f3n, transmisi\u00f3n, distribuci\u00f3n y el uso final de la energ\u00eda sean seguros y eficientes.<\/strong> Comprender la relaci\u00f3n entre los transformadores y los sistemas de potencia ayuda a los ingenieros a seleccionar la relaci\u00f3n de voltaje, la capacidad, el aislamiento y la protecci\u00f3n adecuados. Esta gu\u00eda explica qu\u00e9 hacen los transformadores el\u00e9ctricos, c\u00f3mo funcionan, los principales tipos de transformadores y la informaci\u00f3n que los compradores deben definir antes de seleccionar equipos para un proyecto real.<\/p>\n\n

Para proyectos industriales y de servicios p\u00fablicos, \u201ctransformador\u201d puede significar cualquier cosa, desde un peque\u00f1o transformador de control hasta una unidad de subestaci\u00f3n de varios megavoltiamperios. Se aplica el mismo principio f\u00edsico, pero la construcci\u00f3n, el aislamiento, el m\u00e9todo de refrigeraci\u00f3n, el esquema de protecci\u00f3n, el entorno de instalaci\u00f3n y los requisitos de adquisici\u00f3n pueden ser muy diferentes.<\/p>\n\n

\u00bfQu\u00e9 hace un transformador?<\/h2>\n\n

Un transformador cambia el voltaje de corriente alterna mientras mantiene la frecuencia de suministro esencialmente sin cambios. En un transformador ideal, la potencia que entra al devanado primario es igual a la potencia que sale del devanado secundario. Un transformador real tiene p\u00e9rdidas, por lo que la potencia de salida es ligeramente menor que la potencia de entrada.<\/p>\n\n

La relaci\u00f3n entre voltaje y espiras se expresa com\u00fanmente como:<\/p>\n\n

V1<\/sub> \/ V2<\/sub> = N1<\/sub> \/ N2<\/sub><\/strong><\/p>\n\n

Aqu\u00ed, V es el voltaje y N es el n\u00famero de espiras en cada devanado. Si el secundario tiene m\u00e1s espiras que el primario, la unidad es un transformador elevador. Si tiene menos espiras, es un transformador reductor.<\/p>\n\n

Los cambios de corriente ocurren en direcci\u00f3n opuesta. Cuando se eleva el voltaje, la corriente se reduce para aproximadamente el mismo nivel de potencia. Por esta raz\u00f3n se utiliza alto voltaje para la transmisi\u00f3n a larga distancia: una menor corriente reduce las p\u00e9rdidas en los conductores. Cerca de la carga, los transformadores de distribuci\u00f3n reducen el voltaje al nivel requerido por f\u00e1bricas, edificios comerciales, plantas de energ\u00eda renovable y redes de distribuci\u00f3n locales.<\/p>\n\n

C\u00f3mo funciona un transformador el\u00e9ctrico<\/h2>\n\n

Un voltaje de CA aplicado al devanado primario produce un flujo magn\u00e9tico alterno en el n\u00facleo laminado o enrollado. Ese flujo variable enlaza el devanado secundario e induce un voltaje. Los dos devanados est\u00e1n el\u00e9ctricamente separados en la mayor\u00eda de los dise\u00f1os, pero est\u00e1n acoplados magn\u00e9ticamente a trav\u00e9s del n\u00facleo.<\/p>\n\n

El n\u00facleo proporciona un camino controlado para el flujo magn\u00e9tico. El acero el\u00e9ctrico de grano orientado se utiliza ampliamente porque reduce las p\u00e9rdidas por hist\u00e9resis y corrientes par\u00e1sitas. Los conductores de los devanados son normalmente de cobre o aluminio. El aislamiento entre espiras, devanados, n\u00facleo y tanque debe soportar la tensi\u00f3n de servicio, el estr\u00e9s de conmutaci\u00f3n, la temperatura y el entorno de servicio previsto.<\/p>\n\n

\"Cutaway
Un transformador transfiere energ\u00eda mediante la variaci\u00f3n del flujo magn\u00e9tico que enlaza sus devanados primario y secundario.<\/figcaption><\/figure>\n\n

Un transformador requiere un flujo magn\u00e9tico variable, por lo que un transformador de potencia convencional no funciona con corriente continua (CC) constante. Aplicar CC a un transformador de CA puede causar corriente excesiva, sobrecalentamiento y da\u00f1os. Los convertidores de CC electr\u00f3nicos pueden utilizar transformadores de alta frecuencia internamente, pero primero convierten la CC en una forma de onda variable.<\/p>\n\n

Clasificaciones principales de transformadores que los compradores deben entender<\/h2>\n\n

kVA o MVA<\/h3>\n\n

La capacidad del transformador se mide en voltiamperios en lugar de vatios porque el calentamiento depende de la tensi\u00f3n y la corriente, mientras que la carga conectada determina el factor de potencia. Un transformador de 1.000 kVA no suministra autom\u00e1ticamente 1.000 kW. Con un factor de potencia de 0,90, la carga de potencia real correspondiente es de aproximadamente 900 kW antes de considerar otros m\u00e1rgenes de dise\u00f1o.<\/p>\n\n

Voltaje primario y secundario<\/h3>\n\n

Tanto la tensi\u00f3n nominal del sistema como la clase de tensi\u00f3n del equipo requerido son importantes. Una solicitud como \u201cun transformador de 35 kV\u201d est\u00e1 incompleta sin la salida de baja tensi\u00f3n, la frecuencia del sistema, el nivel de aislamiento, el m\u00e9todo de puesta a tierra y la disposici\u00f3n de las conexiones.<\/p>\n\n

Monof\u00e1sico y trif\u00e1sico<\/h3>\n\n

Los transformadores monof\u00e1sicos son comunes para cargas m\u00e1s peque\u00f1as y algunas aplicaciones de distribuci\u00f3n de servicios p\u00fablicos. Un transformador trif\u00e1sico alimenta sistemas de energ\u00eda trif\u00e1sicos en f\u00e1bricas, subestaciones, centros de datos, instalaciones de energ\u00eda renovable e infraestructura comercial. Tres unidades monof\u00e1sicas tambi\u00e9n pueden formar un banco, pero un transformador trif\u00e1sico dise\u00f1ado para tal fin suele ofrecer una instalaci\u00f3n m\u00e1s compacta.<\/p>\n\n

Frecuencia<\/h3>\n\n

Un transformador debe dise\u00f1arse para la frecuencia especificada, com\u00fanmente 50 Hz o 60 Hz. Operar una unidad a una frecuencia m\u00e1s baja sin reducir el voltaje puede aumentar el flujo del n\u00facleo y el riesgo de sobrecalentamiento.<\/p>\n\n

Impedancia<\/h3>\n\n

La impedancia porcentual afecta a la ca\u00edda de tensi\u00f3n, a la corriente de falta y al funcionamiento en paralelo. No es simplemente una cifra en la que cuanto menor sea, mejor. El valor correcto depende del estudio de cortocircuito del sistema, de la coordinaci\u00f3n de protecciones, del comportamiento de la carga y de los equipos conectados aguas abajo.<\/p>\n\n

Grupo vectorial<\/h3>\n\n

El grupo vectorial describe la conexi\u00f3n de los devanados y el desfase. Las opciones comunes incluyen las disposiciones Dyn11, Yyn0 y YNd, pero la selecci\u00f3n correcta debe coincidir con la puesta a tierra del sistema, el comportamiento arm\u00f3nico, la protecci\u00f3n y cualquier transformador destinado a funcionar en paralelo.<\/p>\n\n

Principales tipos de transformadores de potencia<\/h2>\n\n
\"Comparison
La construcci\u00f3n del transformador se selecciona en funci\u00f3n de la tensi\u00f3n, la capacidad, el entorno de instalaci\u00f3n, la estrategia contra incendios y el dise\u00f1o de la red.<\/figcaption><\/figure>\n\n

Transformadores de potencia<\/h3>\n\n

Los transformadores de potencia se utilizan generalmente a nivel de generaci\u00f3n y transmisi\u00f3n o para grandes cargas industriales. Est\u00e1n dise\u00f1ados en torno a la alta tensi\u00f3n, alta capacidad, confiabilidad del sistema, eficiencia y el perfil de carga esperado. LBAJI suministra configuraciones tales como el transformador de potencia en ba\u00f1o de aceite de 35 kV<\/a> y el Transformador con cambiador de tomas bajo carga SFZ11 de 35 kV<\/a> para proyectos que requieren transformaci\u00f3n y regulaci\u00f3n de voltaje.<\/p>\n\n

Transformadores de distribuci\u00f3n<\/h3>\n\n

Un transformador de distribuci\u00f3n abastece a los usuarios finales en las etapas finales del sistema el\u00e9ctrico. Debido a que muchas unidades de distribuci\u00f3n permanecen energizadas continuamente, las p\u00e9rdidas en vac\u00edo pueden ser tan importantes como la eficiencia a plena carga. La capacidad, la curva de carga diaria, las expectativas de sobrecarga, los arm\u00f3nicos, la temperatura ambiente, los l\u00edmites de ruido y la expansi\u00f3n futura deben revisarse conjuntamente.<\/p>\n\n

Transformadores sumergidos en aceite<\/h3>\n\n

En un transformador sumergido en aceite, el l\u00edquido aislante proporciona tanto aislamiento el\u00e9ctrico como transferencia de calor. Estas unidades se utilizan ampliamente al aire libre y en subestaciones porque ofrecen un fuerte rendimiento de refrigeraci\u00f3n y amplias opciones de capacidad. El tanque puede estar herm\u00e9ticamente sellado o utilizar un sistema de conservador, seg\u00fan el dise\u00f1o y los requisitos del proyecto.<\/p>\n\n

El equipo lleno de aceite requiere planificaci\u00f3n del sitio para la seguridad contra incendios, contenci\u00f3n de aceite, ventilaci\u00f3n, acceso y condiciones ambientales. De LBAJI Serie de transformadores sumergidos en aceite S-M<\/a> es relevante para aplicaciones de distribuci\u00f3n general, mientras que los dise\u00f1os m\u00e1s grandes de 35 kV se adaptan a subestaciones industriales y de servicios p\u00fablicos.<\/p>\n\n

Transformadores de tipo seco<\/h3>\n\n

Los transformadores de tipo seco utilizan aislamiento s\u00f3lido y aire para la refrigeraci\u00f3n en lugar de aceite aislante. Se seleccionan frecuentemente para instalaciones en interiores, edificios comerciales, f\u00e1bricas, hospitales, instalaciones de transporte y otros lugares donde el comportamiento ante incendios y la planificaci\u00f3n del mantenimiento favorecen los equipos libres de aceite. Para una comparaci\u00f3n a nivel de proyecto, consulte nuestra gu\u00eda sobre transformadores de tipo seco frente a transformadores sumergidos en aceite<\/a>.<\/p>\n\n

El tipo seco no significa que sea libre de mantenimiento ni apto para todos los entornos. La protecci\u00f3n de la carcasa, la ventilaci\u00f3n, la contaminaci\u00f3n por polvo, la humedad, la condensaci\u00f3n, la altitud, el aumento de la temperatura y el nivel de ruido siguen siendo importantes. Para una discusi\u00f3n separada del t\u00e9rmino \u201ctriplex seco\u201d, confirme la configuraci\u00f3n real del cableado y los dibujos del proveedor en lugar de inferir la construcci\u00f3n a partir del etiquetado; consulte nuestra Gu\u00eda del transformador triplex de tipo seco<\/a>. LBAJI ofrece Serie de transformadores secos aislados en resina SC(B)<\/a> y el Transformador tipo seco ecol\u00f3gico SG(B)<\/a> para requisitos de distribuci\u00f3n en interiores.<\/p>\n\n

Transformadores elevadores y reductores<\/h3>\n\n

Un transformador elevador aumenta la tensi\u00f3n, como entre un generador o un sistema inversor de energ\u00eda renovable y una red de media tensi\u00f3n. Un transformador reductor reduce la tensi\u00f3n para la distribuci\u00f3n y utilizaci\u00f3n. El mismo transformador puede comportarse como elevador o reductor dependiendo de qu\u00e9 devanado est\u00e9 energizado, pero la operaci\u00f3n inversa segura no es autom\u00e1tica. Se deben verificar las derivaciones, la puesta a tierra, la coordinaci\u00f3n del aislamiento, la protecci\u00f3n, la corriente de irrupci\u00f3n y la aprobaci\u00f3n del fabricante.<\/p>\n\n

Transformadores de aislamiento<\/h3>\n\n

Un transformador de aislamiento com\u00fanmente tiene una relaci\u00f3n de voltaje de 1:1 y separa el circuito de origen de la carga. Puede respaldar objetivos de seguridad, control de ruido y puesta a tierra. No elimina todos los riesgos de descarga el\u00e9ctrica y su disposici\u00f3n de puesta a tierra secundaria debe dise\u00f1arse para la aplicaci\u00f3n.<\/p>\n\n

Autotransformadores y transformadores reductor-elevadores<\/h3>\n\n

Un autotransformador utiliza un devanado com\u00fan, lo que puede reducir el tama\u00f1o, el material y el coste cuando la relaci\u00f3n de tensi\u00f3n es relativamente peque\u00f1a. El inconveniente es que no proporciona la misma protecci\u00f3n contra la interferencia que un transformador de dos devanados. Los transformadores de tipo buck-boost realizan correcciones de tensi\u00f3n modestas y son \u00fatiles cuando la tensi\u00f3n de los equipos difiere ligeramente de la fuente de alimentaci\u00f3n disponible. Para el c\u00e1lculo de la correcci\u00f3n en VA y los l\u00edmites de selecci\u00f3n, consulte nuestra Gu\u00eda del transformador buck-boost<\/a>.<\/p>\n\n

Transformadores de montaje en pedestal y de montaje en poste<\/h3>\n\n

Un transformador de montaje en superficie se instala a nivel del suelo en un gabinete cerrado y resistente a manipulaciones, y se usa com\u00fanmente con sistemas de distribuci\u00f3n subterr\u00e1nea. Un transformador instalado en poste se instala en la parte superior de un poste de servicios p\u00fablicos, t\u00edpicamente para distribuci\u00f3n local. La selecci\u00f3n depende del dise\u00f1o de la red, la capacidad nominal, el acceso, la seguridad p\u00fablica, la disposici\u00f3n de los cables, el entorno y la pr\u00e1ctica de la empresa de servicios p\u00fablicos.<\/p>\n\n

Transformadores de medida<\/h3>\n\n

Los transformadores de corriente (CT) y los transformadores de tensi\u00f3n o potencial (VT\/PT) reducen la corriente o la tensi\u00f3n del sistema a valores medibles para los medidores y los rel\u00e9s de protecci\u00f3n. No se trata de transformadores de carga-alimentaci\u00f3n. Los circuitos secundarios de los CT nunca deben permanecer abiertos mientras la corriente fluye a trav\u00e9s del primario, ya que puede producirse una tensi\u00f3n peligrosa. Para la detecci\u00f3n de fallas residuales o de tierra con todos los conductores activos que atraviesan un solo n\u00facleo, consulte nuestra secci\u00f3n dedicada a ello. Gu\u00eda del transformador de corriente de balanceo central<\/a>.<\/p>\n\n

Transformadores con n\u00facleo arrollado tridimensional<\/h3>\n\n

Un dise\u00f1o de n\u00facleo bobinado tridimensional utiliza un circuito magn\u00e9tico sim\u00e9trico destinado a reducir las diferencias de trayectoria magn\u00e9tica y favorecer un rendimiento de bajas p\u00e9rdidas y bajo ruido. El transformador delta tridimensional LBAJI S-M-L<\/a> es una opci\u00f3n para los compradores que comparan el rendimiento energ\u00e9tico del ciclo de vida y los requisitos ac\u00fasticos con los dise\u00f1os convencionales de n\u00facleo apilado.<\/p>\n\n

M\u00e9todos de refrigeraci\u00f3n de transformadores<\/h2>\n\n

El dise\u00f1o de refrigeraci\u00f3n determina c\u00f3mo se transfiere el calor desde los devanados y el n\u00facleo hacia el entorno circundante. Las denominaciones comunes sumergidas en aceite incluyen ONAN, donde el aceite y el aire circulan de forma natural, y ONAF, donde los ventiladores aumentan la disipaci\u00f3n de calor. Las unidades m\u00e1s grandes pueden utilizar circulaci\u00f3n de aceite forzada e intercambiadores de calor dedicados.<\/p>\n\n

Los transformadores de tipo seco com\u00fanmente utilizan enfriamiento por aire natural o ventiladores de aire forzado. Los ventiladores pueden proporcionar capacidad adicional en dise\u00f1os clasificados para ese modo de operaci\u00f3n, pero tambi\u00e9n a\u00f1aden elementos de mantenimiento y no corrigen una ventilaci\u00f3n inadecuada de la sala.<\/p>\n\n

P\u00e9rdidas y eficiencia en transformadores<\/h2>\n\n

Las p\u00e9rdidas en vac\u00edo se producen en el n\u00facleo siempre que el transformador est\u00e1 energizado. Las p\u00e9rdidas con carga son producidas principalmente por la resistencia de los devanados y los efectos par\u00e1sitos, y aumentan con la corriente. El precio de compra m\u00e1s bajo puede no producir el costo de vida \u00fatil m\u00e1s bajo, especialmente para transformadores de distribuci\u00f3n energizados continuamente.<\/p>\n\n

Los compradores deben comparar las p\u00e9rdidas garantizadas en las condiciones de referencia especificadas, no solo un porcentaje de eficiencia principal. La evaluaci\u00f3n debe considerar el perfil de carga previsto, el precio de la energ\u00eda, la vida \u00fatil, la temperatura, la norma de eficiencia aplicable y el m\u00e9todo de capitalizaci\u00f3n.<\/p>\n\n

Protecci\u00f3n y operaci\u00f3n segura<\/h2>\n\n

La protecci\u00f3n de transformadores es un sistema, no un solo accesorio. Dependiendo de la potencia nominal y la aplicaci\u00f3n, puede incluir fusibles, interruptores autom\u00e1ticos, rel\u00e9s de sobrecorriente y falla a tierra, protecci\u00f3n diferencial, dispositivos de temperatura, alivio de presi\u00f3n, protecci\u00f3n accionada por gas, indicaci\u00f3n de nivel de l\u00edquido, pararrayos y medidas de detecci\u00f3n de incendios.<\/p>\n\n

La puesta a tierra y la conexi\u00f3n equipotencial deben seguir el dise\u00f1o del sistema y las normativas locales. La protecci\u00f3n primaria y secundaria debe coordinarse con la corriente de irrupci\u00f3n del transformador y las fallas aguas abajo. La instalaci\u00f3n, las pruebas, la energizaci\u00f3n y el mantenimiento deben ser realizados por personal el\u00e9ctrico calificado bajo procedimientos aprobados.<\/p>\n\n

C\u00f3mo seleccionar un transformador para un proyecto<\/h2>\n\n
\"Electrical
Una selecci\u00f3n confiable de transformadores comienza con los datos del sistema, los c\u00e1lculos de carga, las condiciones del sitio y una especificaci\u00f3n t\u00e9cnica completa.<\/figcaption><\/figure>\n\n
    \n
  1. Define el sistema el\u00e9ctrico:<\/strong> tensi\u00f3n primaria, tensi\u00f3n secundaria, fases, frecuencia, puesta a tierra, nivel de cortocircuito y grupo de conexi\u00f3n.<\/li>\n
  2. Calcula la carga:<\/strong> kVA conectado, factor de demanda, factor de potencia, arranque de motores, cargas no lineales, ciclo de carga, redundancia y expansi\u00f3n planificada. Utilice un documento c\u00e1lculo de dimensionamiento de kVA del transformador<\/a> en lugar de seleccionar la capacidad \u00fanicamente a partir de la carga conectada.<\/li>\n
  3. Defina la instalaci\u00f3n:<\/strong> ubicaci\u00f3n interior o exterior, temperatura ambiente, altitud, humedad, contaminaci\u00f3n, condiciones s\u00edsmicas, grado de protecci\u00f3n, aire de refrigeraci\u00f3n, ruido y espacio ocupado.<\/li>\n
  4. Elija aislamiento y refrigeraci\u00f3n:<\/strong> sumergido en aceite o de tipo seco, clase de aislamiento, aumento de temperatura, m\u00e9todo de refrigeraci\u00f3n y requisitos ambientales o de protecci\u00f3n contra incendios.<\/li>\n
  5. Especificar rendimiento:<\/strong> impedancia, p\u00e9rdidas garantizadas, norma de eficiencia, nivel de ruido, regulaci\u00f3n de tensi\u00f3n, r\u00e9gimen de sobrecarga y rango de derivaciones. Revisi\u00f3n impedancia del transformador y requisitos de cortocircuito<\/a> con el estudio de protecci\u00f3n del sistema.<\/li>\n
  6. Especificar interfaces:<\/strong> conexiones por cable o barra colectora, orientaci\u00f3n de los terminales, disposici\u00f3n del neutro, accesorios, tensi\u00f3n de control, comunicaci\u00f3n y monitoreo.<\/li>\n
  7. Definici\u00f3n de verificaci\u00f3n:<\/strong> normas aplicables de la CEI, del IEEE o locales; pruebas de rutina, de tipo y especiales; planos; certificados; inspecci\u00f3n; y requisitos de aceptaci\u00f3n en f\u00e1brica.<\/li>\n<\/ol>\n\n

    Para los proyectos de distribuci\u00f3n empaquetados, un transformador tambi\u00e9n puede integrarse con equipos de media y baja tensi\u00f3n. El de LBAJI subestaci\u00f3n tipo caja modular YB27-12<\/a> y subestaci\u00f3n preinstalada YBM-12<\/a> combinar funciones de transformaci\u00f3n y distribuci\u00f3n en un recinto coordinado.<\/p>\n\n

    Informaci\u00f3n para incluir en una solicitud de cotizaci\u00f3n (RFQ) de transformadores<\/h2>\n\n

    Una solicitud de presupuesto \u00fatil debe incluir al menos:<\/p>\n\n