¿Cuál es la diferencia entre un transformador de potencia y un transformador de distribución?

Los transformadores de potencia se utilizan con fines de transmisión y recepción, mientras que los transformadores de distribución se utilizan solo con fines de distribución.

La relación de voltaje del transformador de potencia varía b / w 756 kV a 11kV. Mientras que la relación de voltaje del transformador de distribución varía b / w 33kV a 430V.

Los transformadores de potencia generalmente tienen una clasificación MVA más alta en comparación con los transformadores de distribución.

Para comprender lo anterior, quiero que comprenda los diferentes niveles de voltaje que usamos desde el inicio de la generación de energía hasta su distribución;

  1. En general, la energía eléctrica se genera a bajos voltajes, es decir, 11kV . Los generadores grandes están diseñados para generar un voltaje que oscila entre 11 kV y 28 kV y una frecuencia en el rango de 50 Hz o 60 Hz. Pero para generar a 33kV, el tamaño del generador puede ser dos veces mayor que el tamaño del generador de 11kV.
  2. Ahora esta energía generada se transmite a través de las líneas de transmisión de varios cientos de kilómetros. Cuando una corriente fluye a través de un cable, parte de la energía se pierde como calor. Cuanto mayor es la corriente, más calor se pierde. Por lo tanto, necesitamos transmitir la potencia a baja corriente para minimizar el tamaño y las pérdidas del conductor. Para reducir la corriente necesitamos aumentar el voltaje. En las estaciones de transmisión / generación utilizamos transformadores elevadores para aumentar el voltaje a 220 kV o más, estos transformadores se denominan transformadores de potencia.
  3. Ahora, esta línea de transmisión EHV termina en la estación receptora local, donde el voltaje de 220 kV se reduce para decir 33 u 11kV usando los transformadores reductores, estos transformadores también se denominan transformadores de potencia.
  4. Ahora, esta línea de voltaje de 11kV se distribuye a lo largo de cada estación de distribución de la ciudad, donde el voltaje se reduce a 430V CA utilizando el transformador reductor. Los transformadores utilizados aquí se denominan transformadores de distribución.
  5. Estos 430 V (3 fases y 1 neutro) AC se administran a consumidores industriales y domésticos. Normalmente, el consumidor doméstico obtiene 230V como un voltaje monofásico estándar, esta configuración se logra con un cable de fase y uno neutro .

Los puntos anteriores se pueden visualizar de la siguiente manera;

Espero que estés claro con esto.

Lea mi respuesta en “1 fase frente a 3 fases” si lo encuentra relevante.

La respuesta de Vijay Belekar a ¿Qué tipo de suministro recibimos en casa monofásico o trifásico?

Diferencia entre transformador de potencia y transformador de distribución

Principales diferencias
Los transformadores de potencia se utilizan en redes de transmisión de voltajes más altos para aplicaciones de aumento y disminución (400 kV, 200 kV, 110 kV, 66 kV, 33kV) y generalmente tienen una capacidad superior a 200MVA.
Los transformadores de distribución se utilizan para redes de distribución de baja tensión como un medio para la conectividad del usuario final. (11kV, 6.6 kV, 3.3 kV, 440V, 230V) y generalmente tienen una capacidad nominal inferior a 200 MVA.

Tamaño del transformador / nivel de aislamiento:
El transformador de potencia se utiliza para el propósito de transmisión con carga pesada, alto voltaje superior a 33 KV y 100% de eficiencia. También tiene un gran tamaño en comparación con el transformador de distribución, se utiliza en estaciones generadoras y subestaciones de transmisión. Alto nivel de aislamiento.
El transformador de distribución se utiliza para la distribución de energía eléctrica a bajo voltaje como menos de 33KV en uso industrial y 440v-220v en uso doméstico. Funciona con baja eficiencia al 50-70%, tamaño pequeño, fácil instalación, bajas pérdidas magnéticas y no siempre está completamente cargado.

Pérdidas de hierro y pérdidas de cobre
Los transformadores de potencia se utilizan en la red de transmisión, por lo que no se conectan directamente a los consumidores, por lo que las fluctuaciones de carga son muy menores. Estos se cargan completamente durante las 24 horas del día, por lo que las pérdidas de Cu y las pérdidas de Fe tienen lugar durante todo el día, el peso específico, es decir (peso de hierro) / (peso de cu) es muy menor.
Las cargas promedio están más cerca de la carga completa o plena carga y están diseñadas de tal manera que la máxima eficiencia en condiciones de carga completa. Estos son independientes del tiempo, por lo que para calcular la eficiencia solo es suficiente la base de potencia.
Los transformadores de potencia se utilizan en la red de distribución, de modo que se conectan directamente al consumidor para que las fluctuaciones de carga sean muy altas. estos no se cargan completamente en todo momento, por lo que las pérdidas de hierro se producen las 24 horas del día y las pérdidas de cobre se basan en el ciclo de carga. el peso específico es más, es decir (peso de hierro) / (peso de cu). Las cargas promedio son aproximadamente solo el 75% de la carga completa y están diseñadas de tal manera que la eficiencia máxima se produce al 75% de la carga completa.
Como estos dependen del tiempo, se define la eficiencia durante todo el día para calcular la eficiencia.

Los transformadores de potencia se utilizan para la transmisión como dispositivos de aumento para que la pérdida de I2r se pueda minimizar para un flujo de potencia dado. Estos transformadores están diseñados para utilizar el núcleo al máximo y funcionarán muy cerca del punto de inflexión de la curva BH (ligeramente por encima del valor del punto de inflexión). Esto reduce enormemente la masa del núcleo.
Naturalmente, estos transformadores tienen las pérdidas de hierro y las pérdidas de cobre en la carga máxima (es decir, el punto de máxima eficiencia donde ambas pérdidas coinciden).
Los transformadores de distribución obviamente no pueden diseñarse así. Por lo tanto, la eficiencia de todo el día entra en escena mientras se diseña. Depende del ciclo de carga típico que debe suministrar. Definitivamente, el diseño del núcleo se hará para cuidar la carga máxima y la eficiencia durante todo el día. Es una ganga entre estos dos puntos.
Transformador de potencia generalmente operado a plena carga. Por lo tanto, está diseñado de tal manera que las pérdidas de cobre son mínimas. Sin embargo, un transformador de distribución siempre está en línea y funciona con cargas inferiores a la carga completa durante la mayor parte del tiempo. Por lo tanto, está diseñado de tal manera que las pérdidas centrales son mínimas.
En el transformador de potencia, la densidad de flujo es mayor que el transformador de distribución.

Máxima eficiencia
La principal diferencia entre el transformador de potencia y distribución es que el transformador de distribución está diseñado para una eficiencia máxima con una carga del 60% al 70%, ya que normalmente no funciona a plena carga todo el tiempo. Su carga depende de la demanda de distribución. Mientras que el transformador de potencia está diseñado para una máxima eficiencia al 100% de la carga, ya que siempre funciona al 100% de la carga estando cerca de la estación generadora.
El transformador de distribución se usa en el nivel de distribución donde los voltajes tienden a ser más bajos . El voltaje secundario es casi siempre el voltaje entregado al consumidor final. Debido a las limitaciones de caída de voltaje, generalmente no es posible suministrar ese voltaje secundario a grandes distancias.
Como resultado, la mayoría de los sistemas de distribución tienden a involucrar muchos ‘grupos’ de cargas alimentadas por transformadores de distribución, y esto a su vez significa que la clasificación térmica de los transformadores de distribución no tiene que ser muy alta para soportar las cargas que tienen que servir. .
Eficiencia durante todo el día = (Salida en KWhr) / (Entrada en KWhr) en 24 horas, que siempre es menor que la eficiencia energética.

Los transformadores de potencia se utilizan para la transmisión como dispositivos de aumento para que la pérdida de I2r se pueda minimizar para un flujo de potencia dado. Estos transformadores están diseñados para utilizar el núcleo al máximo y funcionarán muy cerca del punto de inflexión de la curva BH (ligeramente por encima del valor del punto de inflexión). Esto reduce enormemente la masa del núcleo. Naturalmente, estos transformadores tienen las pérdidas de hierro y las pérdidas de cobre en la carga máxima.

Los transformadores de distribución obviamente no pueden diseñarse así. Por lo tanto, la eficiencia de todo el día entra en escena mientras se diseña. Depende del ciclo de carga típico que debe suministrar. Definitivamente, el diseño del núcleo se hará para cuidar la carga máxima y la eficiencia durante todo el día. Es una ganga entre estos dos puntos.

Transformador de potencia generalmente operado a plena carga. Por lo tanto, está diseñado de tal manera que las pérdidas de cobre son mínimas. Sin embargo, un transformador de distribución siempre está en línea y funciona con cargas inferiores a la carga completa durante la mayor parte del tiempo. Por lo tanto, está diseñado de tal manera que las pérdidas centrales son mínimas.

En el transformador de potencia, la densidad de flujo es mayor que el transformador de distribución.

Electrikals

Transformadores de poder

Para redes de transmisión de voltajes más altos para aplicaciones ascendentes y descendentes (400 kV, 200kV, 110kV, 33kV) y generalmente están clasificadas por encima de 200MVA en transformadores de potencia.

Para redes de distribución de menor voltaje como un medio para conectar usuarios finales entre 11 kV, 3.3kV, 440V, 230V, básicamente tiene una clasificación de menos de 200MVA en transformadores de distribución.

Tamaño del transformador / nivel de aislamiento:

El transformador de potencia es para cargas de transformación de carga pesada, tiene un 100% de eficiencia y un alto voltaje superior a 33 kV. El transformador de distribución es de menor tamaño en comparación con este transformador y los principales usos de este dispositivo se pueden encontrar en la estación generadora y en la subestación de transmisión y en el aislamiento de nivel superior.

El transformador de distribución se utiliza para la distribución de energía eléctrica a baja tensión inferior a 33kV para trabajos relacionados con la industria y 440V-220V para fines domésticos. Una eficiencia menor de 50-70% de tamaño es suficiente, menores pérdidas magnéticas, instalación más fácil, sin carga completa.

Pérdidas de hierro y pérdidas de cobre

La red de transmisión utiliza transformadores de potencia, ya que no se conectan directamente con los usuarios, hay muy poca fluctuación de carga. A lo largo del día, durante 24 horas, se cargan y el peso específico que es la división del peso de hierro por el peso de cobre es muy menor.

En la red de distribución se utiliza un transformador de potencia y, por lo tanto, se conectan al consumidor, lo que conduce a mayores fluctuaciones de carga. Las pérdidas de hierro tienen lugar las 24 horas del día y las pérdidas de cobre dependen del ciclo de carga, ya que no se carga completamente y el peso específico es mayor, ya que las cargas promedio son aproximadamente el 75% de la carga completa y se realizan de tal manera que se produce la eficiencia en su máximo del 75% de carga completa. La eficiencia de todo el día se define para calcular la eficiencia con base en potencia.

El uso principal de los transformadores de potencia son los dispositivos intensificadores para la pérdida de I2r, minimizando un flujo de potencia dado. Para utilizar el núcleo al máximo, estos transformadores están diseñados y funcionarán con más claridad cerca de la curva BH.
El tipo de diseño anterior no se puede aplicar para transformadores de distribución. Al diseñarlo, la eficiencia a lo largo del día entra en escena. El ciclo de carga típico para el suministro depende de su suministro. Para cuidar la carga máxima, el diseño del núcleo se realizará junto con la eficiencia durante todo el día. ver más

Los transformadores de potencia se conectan principalmente en la red de transmisión, donde se usan básicamente a un voltaje más alto, mientras que los transformadores de distribución se usan en el extremo de distribución, por lo tanto, siempre se enfrentan a niveles de bajo voltaje.

Ahora llegando a las diferencias

  1. Como se usan en la red de transmisión, generalmente funcionan a> 33 KV, mientras que los transformadores de distribución generalmente están conectados a <33 KV.
  2. Debido a la clasificación de voltaje más alta, el nivel de aislamiento de los transformadores de potencia es muy alto, mientras que el de los transformadores de distribución es bajo.
  3. Las fluctuaciones de carga son menores en los transformadores de potencia, mientras que son más en los transformadores de distribución, ya que están directamente conectados a la carga.
  4. Los transformadores de potencia están diseñados de tal manera que pueden soportar la pérdida de Cu y la pérdida de hierro durante 24 horas, por lo tanto, su mecanismo de enfriamiento es muy fuerte, mientras que en los transformadores de distribución, la pérdida de cu ocurre en función del ciclo de carga, mientras que la pérdida de hierro siempre está presente.
  5. Al diseñar transformadores de potencia, se tiene cuidado de que su pérdida de cu a plena carga sea menor. Mientras que en los transformadores de distribución, las pérdidas de hierro se mantienen al mínimo.
  6. En los transformadores de potencia, las clasificaciones son más altas, por lo tanto, utilizamos un núcleo superior como núcleo de acero CRGO, mientras que en los transformadores de distribución se utiliza acero amorfo.
  7. Dado que CRGO STEEL puede transportar más flujo por unidad de peso, el peso específico de los transformadores de potencia es menor que el de los transformadores de distribución.
  8. Los transformadores de potencia están diseñados para lograr la máxima eficiencia a plena carga. Por lo tanto, de acuerdo con la condición de máxima eficiencia. Pérdida de cobre a plena carga de transformadores de potencia = pérdida de hierro.
  • Mientras que en los transformadores de distribución, consideramos que se carga hasta el 70 – 75 por ciento de la salida nominal como promedio, por lo tanto, está diseñado para lograr la máxima eficiencia al 70 – 75 por ciento de acuerdo con la fórmula de máxima eficiencia –

Pérdida de cobre a plena carga = 2 * pérdida de hierro .

Fórmula para la máxima eficiencia en transformadores (x ^ 2 * pérdida de cu = pérdida de hierro) donde x es la carga del transformador.

  1. Por lo tanto, para transformadores de potencia, la carga es del 100%, por lo tanto, pérdida de Cu = pérdida de hierro .
  2. Para los transformadores de distribución, la carga es del 70%, por lo tanto, 0,7 ^ 2 * Pérdida de Cu = pérdida de hierro, por lo tanto, pérdida de Cu = 2 * pérdida de hierro .

Transformadores conectados entre generadores y líneas de transmisión primarias (por ejemplo, 11 kV / 400 kV); entre líneas de transmisión primaria y secundaria (por ejemplo, 400 kV / 220 kV o 110 kV); y entre líneas de transmisión secundarias y líneas de distribución primarias (p. ej. 220 kV o 110 kV / 11 kV) hay transformadores de potencia: se pueden conectar o desconectar según las condiciones de carga de las líneas, diseñadas con una alta densidad de flujo del núcleo operativo, B de aproximadamente 1.4 tesla o más.
Los transformadores conectados entre distribuidores primarios y secundarios (p. Ej., 11 kV / 440 V) se conocen como transformadores de distribución; siempre están conectados al suministro independientemente de las condiciones de carga, ya que los consumidores están conectados a ellos. Por lo tanto, estos transformadores tienen casi el 10% al 20% de la condición de carga completa durante el período de menor actividad (por ejemplo, entre las 11 p.m. y aproximadamente las 7 a.m.). Las pérdidas en el núcleo de los transformadores permanecen prácticamente iguales para cualquier carga, por lo que incluso sin carga, por lo que se ven obligados a operar a bajas eficiencias la mayor parte del tiempo. Entonces, para reducir estas pérdidas, solían diseñarse con una B más baja de aproximadamente 1.0 tesla.
Con la mejora en los materiales utilizados para el núcleo con histéresis muy baja y coeficientes de pérdida de corriente parásita, la pérdida del núcleo se ha vuelto mínima y esta distinción de mayor B para potencia y menor B para transformador de distribución se está volviendo estrecha.

9 Los transformadores de potencia (p. Ej., Elevadores en estaciones generadoras) pueden beneficiarse mediante una buena gestión de la carga aguas abajo, lo que les proporciona cargas razonablemente no reactivas. Por lo tanto, tener voltaje y corriente en gran parte “en fase” asegura un grado de eficiencia al minimizar la potencia reactiva “no productiva” (corriente que fluye sin voltaje coincidente para el arte pop del ciclo).

Por otro lado, los transformadores que sirven a los clientes de distribución deben acomodar las numerosas cargas reactivas de los clientes (piense en miles de motores de lavadora altamente inductivos o motores grandes en plantas industriales) que aumentan la proporción de cargas reactivas. Los capacitores superiores de poste solo pueden hacer mucho. (Destinado a responder la pregunta de eficiencia relativa anterior)

Prácticamente no hay diferencia entre el transformador de potencia y el transformador de distribución. Ambos transformadores tienen los mismos principios básicos. La única diferencia es la relación entre la máxima eficiencia y la carga en el transformador.

El transformador de potencia se encuentra en el extremo de generación y, por lo tanto, tiene que transferir toda la potencia generada por la estación generadora y, por lo tanto, está diseñada de tal manera que brinda la máxima eficiencia a la carga nominal (100%).

En un transformador, la máxima eficiencia se logra cuando la pérdida de hierro = pérdida de cobre.

Entonces, en el transformador de potencia, pérdida de hierro = pérdida de cobre cuando está funcionando en la condición de carga nominal completa.

Mientras está en el transformador de distribución, debido a una carga de distribución desconocida, está diseñado de tal manera que se produce la máxima eficiencia en la mitad de la carga nominal, lo que significa que está diseñado de tal manera que la pérdida de hierro se vuelve igual a la pérdida de cobre en el media carga.

Un transformador de potencia es normalmente de alta capacidad como 30-50 MVA, mientras que los transformadores de distribución están en el rango de kVA. Los transformadores de potencia se utilizan en estaciones de energía al final de la línea de transmisión. desde la red de distribución del transformador de potencia comienza y se utiliza un transformador de distribución en varios lugares y se alimenta a través del alimentador desde el transformador de potencia correspondiente.

Un transformador de distribución está diseñado para funcionar durante 24 horas, mientras que un transformador de potencia no necesita estar encendido durante 24 horas, ya que la demanda de potencia varía con el tiempo.

un transformador de distribución está diseñado para tener la máxima eficiencia a plena carga y la máxima eficiencia de un transformador de potencia ocurre al 70% de su carga completa porque la demanda de potencia varía con el tiempo.

La primera imagen es de un transformador de potencia y la segunda es de transformadores de distribución.

Transformador

¡Los transformadores de potencia se utilizan en subestaciones de tamaño considerablemente grande!

Reduce el poder en el orden de una décima

Generalmente clasificado por encima de 200KVA

Es un transformador delta / delta conectado

Ej.110Kv a 11 kV

Transformador de distribución

Los transformadores de distribución se utilizan en áreas residenciales y en fábricas.

No son de gran tamaño

Clasificado menos de 200KVA

Es un transformador conectado delta / estrella

Por ejemplo, 11kv – 440V, 6.6 kV – 440v

Los transformadores de potencia son transformadores elevadores que se encuentran en plantas de generación para aumentar el voltaje para la transmisión.
Los transformadores de distribución son transformadores reductores que se encuentran en subestaciones para distribuir electricidad a hogares, industrias, etc. a un voltaje más bajo.

Transformador de energía, que es esencialmente un dispositivo eléctrico pasivo para la transmisión de energía de un sistema de CA a otro. Tiene la capacidad de modificar el voltaje de un nivel a otro mediante inducción magnética. Transformador de distribución que es esencialmente un transformador eléctrico para transportar energía eléctrica desde un circuito de distribución primario a un circuito de distribución secundario. Esto también se puede utilizar para transferir corriente dentro de un circuito de distribución secundario o al circuito de servicio. Los transformadores de distribución reducen el suministro de voltaje del circuito primario a la cantidad de voltaje deseado por el consumidor.

El transformador de potencia se ha visto afectado en gran medida con respecto a la longevidad y la disponibilidad en la rentabilidad y fiabilidad de la red. Un transformador que proporciona la transformación final de voltaje en el sistema de distribución de energía eléctrica se conoce como transformador de distribución.

¿Quiere saber más acerca de los transformadores energéticamente eficientes en India en Rajasthan Powergen [1]

Notas al pie

[1] Fabricante líder de transformadores para India y África

Los transformadores de potencia se utilizan en transformadores de alto voltaje en varias estaciones de energía y en la transmisión de potencia para transformadores elevadores y reductores, y generalmente tienen una potencia superior a 200 MVA. Los transformadores de distribución se utilizan para redes de distribución de baja tensión como un medio para la conectividad del usuario final y tienen una capacidad nominal inferior a 200 MVA.

Los transformadores de potencia se utilizan en redes de transmisión de voltajes más altos para aplicaciones de aumento y disminución (400 kV, 200 kV, 110 kV, 66 kV, 33kV) y generalmente tienen una capacidad superior a 200MVA.
Los transformadores de distribución se utilizan para redes de distribución de baja tensión como un medio para la conectividad del usuario final. (11kV, 6.6 kV, 3.3 kV, 440V, 230V) y generalmente tienen una capacidad nominal inferior a 200 MVA.

Los transformadores de potencia se utilizan en la red de transmisión de voltajes más altos para aplicaciones de aumento y disminución (33 kV a 400 kV) y generalmente tienen una potencia superior a 200 MVA.
Los transformadores de distribución se utilizan para redes de distribución de baja tensión como un medio para la conectividad del usuario final. (415 V a 11 kV) y generalmente tienen una capacidad nominal inferior a 200 MVA.

Para más detalles, haga clic en los siguientes enlaces:

Diferencia entre transformador de potencia y transformador de distribución »Wiki Ùtil EEP
¿Cuál es la diferencia entre los transformadores de potencia y los transformadores de distribución? El | Tecnología eléctrica

En realidad, ambos son iguales: el transformador de distribución generalmente se usa para proporcionar voltaje a los consumidores reduciéndolo, ya que el voltaje en los alimentadores es bastante mayor para la transmisión sin pérdidas, ya que los transformadores de potencia son dispositivos eléctricos que se usan para aumentar o disminuir el voltaje y la corriente. El transformador de distribución es un caso especial de transformador de potencia.