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• Andres Lozano

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FACTOR K DE LOS TRANSFORMADORES. Armónicos Es una onda de corriente alterna no senoidal que se conforma por varias ondas sinusoidales que llegan a tener una frecuencia múltiplo de la fundamental, su grado de distorsión se mide por DHT (Distorsión Armónica Total). Estos tipos de transformadores se encuentran diseñados para soportar una carga adicional causada por los altos niveles de distorsión armónica existentes en la instalación. Posee aislamiento galvánico entre primario y secundario, con blindaje electroestático. Posee características constructivas especiales que protegen el transformador de los armónicos de corriente que provocan pérdidas y sobrecalentamiento en los bobinados de los transformadores. surge por la necesidad que se tiene de utilizar cargas no lineales en instalaciones eléctricas residenciales, comerciales e industriales, las cuales provocan perdidas de energía por sobrecalentamiento en los devanados de los transformadores convencionales, así como en el cableado eléctrico en toda la instalación. Efecto de los armónicos en los transformadores en seco La clasificación del factor K, atribuida a un transformador, es un índice da habilidad del transformador de soportar un índice armónico en su corriente da carga, permaneciendo dentro de los límites de la temperatura de funcionamiento. Una clasificación específica del factor K indica que un transformador puede suministrar, además de la salida nominal de carga en KVA, una carga de una cantidad especificada de índice armónico. En 1990, UL (Underwriters Laboratories) desarrolló el método de cálculo de clasificación del factor K para evaluar la habilidad de los transformadores en soportar los efectos de los armónicos. El factor K no significa que el transformador puede eliminar los armónicos. El test de UL está dirigido al calentamiento de los bobinados debido a las cargas no lineales generales y al sobrecalentamiento del conductor neutro. Existen dos métodos de cálculo del factor K: - El método UL ∞

𝐹𝑎𝑐𝑡𝑜𝑟 𝐾 = ∑ 𝐼ℎ(𝑃𝑢)2 ∗ ℎ2 ℎ=1

Donde: h = orden del armónico 𝐼ℎ(𝑃𝑢) Corriente r.m.s del armónico expresado en valores por unidad de la corriente nominal eficaz del transformador. - El método normalizado Las medidas de los armónicos están hechas frecuentemente con un analizador de armónico. La mayoría de los analizadores armónicos tienen respuestas de salida de los armónicos en pu (valores por unidad) de la corriente fundamental.

Donde tenemos que la Corriente fundamental en pu (el 1° armónico = 100%); luego de este armonico tenemos la siguiente clasificación del factor K: K-1, K-4, K-9, K-13, K-20, K-30, K-40.

K-1: Esta es la evaluación de todo el transformador convencional que fue diseñado para soportar solamente los efectos de calentamiento de las pérdidas normales y de las pérdidas adicionales por corrientes parásitas (eddy losses) resultantes de 60Hz. K-4: Un transformador con esta evaluación se diseñó para suministrar KVA nominal, sin sobrecalentamiento, a una carga constituida de 100% de frecuencia normal 60Hz, corriente sinusoidal en la fundamental, más: - 16% de la fundamental como la 3ª corriente armónica; - 10% de la fundamental como 5ª; - 7% de la fundamental como 7ª; - 5,5% de la fundamental como el 9ª; - Porcentajes menores a través de la 25ª armónica. El "4" indica su habilidad de soportar cuatro veces las pérdidas de corriente de “eddy” de un transformador K-1. K-9: Un transformador K-9 puede soportar 163% de la carga armónica de un transformador clasificado como K-4. K-13: Un transformador K-13 puede acomodar 200% de la carga armónica de un transformador clasificado como K-4. K-20, K-30, K-40: El número más elevado de cada una de estas clasificaciones del factor K indica la habilidad de trabajar con cantidades sucesivamente mayores de índices armónicos de la carga sin sobrecalentarse. Tipos de carga que generan armónicos:

https://revistas.udistrital.edu.co/ojs/index.php/Tecnura/article/view/10546/11907 http://www.transformadoresorion.com/factork.html