Como proveedor de transformadores sumergidos, he recibido numerosas consultas sobre las diferencias entre los cambiadores de tomas bajo carga (OLTC) y los cambiadores de tomas sin carga (OLTC). Estos componentes desempeñan un papel crucial en la operación y el rendimiento de los transformadores sumergidos, y comprender sus distinciones es esencial para tomar decisiones informadas cuando se trata de la selección y aplicación del transformador.
¿Qué son los cambiadores de tomas bajo carga y los cambiadores de tomas sin carga?
Empecemos por definir estos dos tipos de cambiadores de tomas. Un cambiador de tomas es un dispositivo que se utiliza para ajustar la relación de vueltas de un transformador, que a su vez cambia el voltaje de salida.
Un cambiador de tomas sin carga (OLTC) es una solución sencilla y rentable. Como sugiere el nombre, sólo puede funcionar cuando el transformador está desenergizado. Esto significa que cualquier ajuste de voltaje requiere que el transformador esté fuera de servicio. Los OLTC se utilizan normalmente en aplicaciones donde la variación de voltaje es poco frecuente y pueden tolerar períodos cortos de inactividad para realizar ajustes.
Por otro lado, un cambiador de tomas en carga (OLTC) permite el ajuste de voltaje mientras el transformador aún está en funcionamiento. Puede cambiar la posición del grifo sin interrumpir el suministro de energía, lo cual es extremadamente valioso en aplicaciones donde la energía continua es crítica.
Diferencias técnicas
1. Mecanismo de operación
- Apagado - Cargar cambiador de tomas: El funcionamiento de un OLTC es relativamente sencillo. Consta de un conjunto de tomas fijas en el devanado del transformador. Cuando es necesario un ajuste, primero se desconecta el transformador de la fuente de alimentación. Luego, el operador mueve manualmente un interruptor selector a una posición de grifo diferente. Esto cambia el número de vueltas en el devanado, alterando así la relación de vueltas y el voltaje de salida.
- Encendido - Cargar cambiador de tomas: Los OLTC tienen un mecanismo operativo más complejo. Utilizan una resistencia de transición o un reactor de transición para garantizar una transferencia fluida de corriente entre grifos. Cuando se inicia un cambio de toma, el OLTC primero conecta el elemento de transición al circuito. Esto proporciona una ruta temporal para la corriente mientras se cambia el grifo. Una vez conectado el nuevo grifo, se desconecta el elemento de transición y se reanuda el flujo de corriente normal.
2. Construcción
- Apagado - Cargar cambiador de tomas: Los OLTC son generalmente de construcción más sencilla. Tienen menos componentes y no requieren complejos mecanismos de conmutación ni elementos de transición. Esta simplicidad los hace más asequibles y fáciles de mantener.
- Encendido - Cargar cambiador de tomas: Los OLTC son más complejos y están construidos de forma más sólida. Deben resistir las tensiones eléctricas y mecánicas asociadas con los cambios de toma bajo carga. La construcción incluye un mecanismo de accionamiento por motor para funcionamiento automático, un interruptor desviador para transferencia de corriente y un sistema de control para gestionar el proceso de cambio de tomas.
3. Consideraciones de seguridad
- Apagado - Cargar cambiador de tomas: Dado que los OLTC funcionan con el transformador sin carga, el riesgo de descarga eléctrica se reduce significativamente. Sin embargo, aún es necesario seguir los procedimientos de seguridad adecuados durante el proceso de desenergización y reenergización.
- Encendido - Cargar cambiador de tomas: Los OLTC funcionan en condiciones activas, lo que significa que existe un mayor riesgo de riesgos eléctricos. Se incorporan características de seguridad especiales en el diseño, como enclavamientos y carcasas protectoras, para evitar el contacto accidental con piezas vivas.
Diferencias de rendimiento y aplicación
1. Regulación de voltaje
- Apagado - Cargar cambiador de tomas: Los OLTC proporcionan un ajuste de voltaje fijo. Una vez cambiada la toma, la tensión de salida permanece constante hasta el siguiente ajuste. Son adecuados para aplicaciones donde las características de carga son relativamente estables y la variación de voltaje está dentro de un rango estrecho.
- Encendido - Cargar cambiador de tomas: Los OLTC ofrecen regulación continua de voltaje. Pueden responder a cambios en la carga y el voltaje de la red en tiempo real, manteniendo un voltaje de salida estable. Esto los hace ideales para aplicaciones donde la carga es dinámica, como plantas industriales y grandes edificios comerciales.
2. Escenarios de aplicación
- Apagado - Cargar cambiador de tomas: Los OLTC se utilizan comúnmente en transformadores de distribución a pequeña escala, sistemas de energía rurales y aplicaciones donde el costo es una preocupación importante. Por ejemplo, en una pequeña aldea donde la demanda de energía es relativamente estable y los cortes de energía de corta duración para el ajuste del grifo son aceptables, un transformador equipado con OLTC sería una opción adecuada.
- Encendido - Cargar cambiador de tomas: Los OLTC se utilizan ampliamente en sistemas de transmisión y distribución de alto voltaje, plantas de energía y aplicaciones industriales críticas. En una gran planta de fabricación, donde cualquier interrupción en el suministro de energía puede provocar pérdidas de producción importantes, un transformador equipado con OLTC garantiza un suministro de energía continuo y estable.
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Conclusión
En resumen, la elección entre un cambiador de tomas bajo carga y un cambiador de tomas sin carga depende de varios factores, incluidos los requisitos de la aplicación, las características de la carga y el presupuesto. Los OLTC son una opción simple y rentable para aplicaciones con ajustes de voltaje poco frecuentes y pueden tolerar tiempos de inactividad a corto plazo. Los OLTC, por otro lado, son esenciales para aplicaciones donde el suministro de energía continuo y la regulación de voltaje en tiempo real son críticos.
Si está buscando un transformador sumergido y necesita ayuda para seleccionar la opción de cambio de tomas adecuada, no dude en contactarnos. Nuestro equipo de expertos está listo para brindarle asesoramiento profesional y soluciones adaptadas a sus necesidades específicas.
Referencias
- Sistemas de energía eléctrica: una introducción conceptual, por Richard G. Pratt
- Ingeniería de transformadores: diseño, tecnología y diagnóstico, por G. Venkata Rao