Generalidades de los Transformadores de Potencia

Los Transformadores Eléctricos de Potencia son máquinas eléctricas estáticas muy robustas y costosas, que se encuentran a lo largo de todo el sistema eléctrico. Estos permiten elevar y reducir la tensión eléctrica en los sistemas, lo cual generó en la antigüedad, las ventajas de la transmisión de la electricidad a corriente alterna.

Transformadores de Potencia

Clasificación de los Transformadores de Potencia

Los transformadores de potencia se pueden clasificar en dependencia de numerosos aspectos:

• Localización
• Potencia
• Dieléctrico que emplean para su aislamiento
• Cantidad de fases
• Conexiones
• Tipo de refrigeración

Transformadores de Potencia según la localización

Para referirse a los Transformadores de Potencia los técnicos emplean términos que cambian en dependencia de la localización del Transformador:

Transformadores de Plantas Generadoras

Estos se emplean en las plantas generadoras o grupos electrógenos para elevar su tensión a los niveles necesarios para su conexión a la red.

Transformadores de Subestaciones Eléctricas

Estos se emplean para reducir o elevar la tensión en cualquier parte de la red eléctrica y se encuentran en las Subestaciones.

Transformadores de Distribución

Estos se encuentran en las líneas eléctricas de distribución.

Transformadores de Potencia según la potencia

Aunque todos son conocidos como transformadores de potencia, para diferenciarlos de los transformadores de instrumentación y otros de menor potencia, estos se clasifican en:

Transformadores de Baja Potencia

Estos son fundamentalmente los transformadores de distribución, los transformadores de iluminación en plantas industriales, en fin, los que tengan menor potencia.

Transformadores de Media Potencia

Estos son fundamentalmente los transformadores de subestaciones de distribución, de Plantas Industriales y son aquellos donde la potencia no supere los 10 MVA.

Transformadores de Gran Potencia

Estos son fundamentalmente los transformadores empleados en grandes subestaciones eléctricas, en plantas generadoras de gran potencia, así como en las plantas industriales de altos consumos eléctricos. Las potencias pueden llegar hasta los Giga VA.

Transformadores de Potencia según su aislamiento

En dependencia de su ubicación, los transformadores pueden utilizar algún dieléctrico para su aislamiento y enfriamiento tales como:

Transformadores sumergidos en aceite

Estos transformadores son los más empleados en las redes eléctricas actuales y tienen sus devanados totalmente sumergidos en un tanque lleno de aceite. Este aceite dieléctrico es además de un aislante, un medio refrigerante para el calor que se produce en los devanados y en el núcleo de los transformadores.

Transformadores secos

Estos se emplean mayormente en instalaciones o subestaciones bajo tierra. El devanado que rodea al núcleo está al aire y muy bien cubierto de materiales dieléctricos sólidos, tales como papel aislante.

Transformadores de Potencia según las cantidades de fases

En dependencia de la cantidad de fases por unidad, los transformadores pueden clasificarse en:

Transformadores monofásicos

Estos transformadores funcionan con una sola fase del circuito y son evidentemente más pequeños que los trifásicos.

Se puede hacer la misma función de un transformador trifásico mediante conexiones eléctricas con un banco de tres transformadores monofásicos. Existen muchas conexiones posibles.

La ventaja radica en que magnéticamente no están unidos y los flujos magnéticos dependen solo de las corrientes en las fases. Los flujos magnéticos producidos por las corrientes de unas fases no afectan a los flujos producidos por las otras fases.

Transformadores trifásicos

Estos transforman tres fases del circuito en una sola unidad. Estos son los más comunes dentro de los transformadores de potencia en las subestaciones eléctricas.

Transformadores de Potencia según las conexiones

Existen muchas conexiones posibles en los transformadores de potencia, pero son más conocidos los:

Transformadores estrella – estrella

Estas conexiones son ampliamente empleadas en las subestaciones de distribución. Las tensiones en las fases del primario y del secundario no tienen desfase teórico. El desfase es solo provocado por la propia circulación de las corrientes debidas a los fenómenos de magnetización del núcleo.

Transformadores estrella – delta

Esta conexión es igualmente muy común en las subestaciones de generación o de distribución. Existe un desfase de 30 grados entre las tensiones y corrientes en el devanado primario y secundario.

Conexiones en los Transformadores de Potencia

Conexiones Estrella – Estrella aterrada en ambos devanados

Esta es la conexión en el devanado secundario que se emplean en las subestaciones de distribución. Pero si la conexión en el primario es estrella aterrada las tensiones y corrientes en el primario serán iguales en fase que sus duales en el secundario.

Conexiones en los Transformadores de Potencia

Conexiones Delta – Estrella

Se pueden emplear impedancias de limitación de fallas a tierra en la conexión en estrella aterrada o aterrar el neutro sólidamente. Se puede emplear una resistencia o una impedancia. Esto permite disminuir la magnitud de la falla monofásica en las cercanías del transformador.

Es una conexión muy aplicada en las subestaciones de distribución. En esta conexión las tensiones y corrientes en el primario está desfasada a 30° con respecto a las tensiones y corrientes del secundario.

Existen muchas conexiones posibles

Cuando el transformador de potencia posea tres devanados, entre los devanados pueden existir cualquiera de estas combinaciones de conexiones que se muestran.

Con el empleo de transformadores de potencia de tres devanados se puede, dividiendo las cargas contaminantes de 5to y 7mo armónicos, eliminar su impacto en el primario, siempre que se utilicen las conexiones estrella en el primario, así como delta y estrella en los devanados secundarios.

Un circuito en delta es una conexión donde los cortocircuitos monofásicos no serán una causa de disparo, pero pueden producir sobretensiones peligrosas.

Tipos de Enfriamientos

Los transformadores sumergidos en aceite así como los secos, poseen sistemas de enfriamiento, los cuales varían en dependencia del funcionamiento que tendrán y el costo de las máquinas:

Transformadores con enfriamiento natural

Estos transformadores están en tanques lisos o corrugados, incluso algunos poseen una especie de radiador que permiten la circulación natural del aire y por tanto el enfriamiento del aceite se produce de manera natural circulando entre en el interior del tanque y el radiador.

Transformadores con enfriamiento forzado

Algunos transformadores tendrán momentos de sobrecargas temporales y se les instala ventiladores que fuerzan la circulación del aire por los radiadores y por tanto aumentan, forzadamente, la capacidad de enfriamiento de los mismos. Otros poseen bombas que fuerzan la circulación del aceite y otros utilizan agua fría impulsada por bombas circulando en el interior el aceite. Esta agua circula por serpentines en el interior del tanque.

Es muy importante evitar el calentamiento del transformador dado que la elevada temperatura provoca el envejecimiento prematuro de los aislamientos de los devanados y por tanto, la aparición de los poco frecuentes cortocircuitos internos.

Transformadores de potencia con enfriamiento natural

Posee radiadores en los dos lados del tanque, pero la circulación del aire no es forzada.

El aceite que circula por estos radiadores es enfriado mucho más rápido que el aceite que está más cercano al devanado y al núcleo, en el centro del tanque.

Esta diferencia de temperatura, genera una circulación natural dentro del tanque.

Transformadores con Enfriamiento Forzado por ventiladores

Los moto-ventiladores se energizan automática o manualmente al detectarse sobrecalentamientos o cuando se detecten sobrecargas.

Estos transformadores poseen normalmente dos potencias, una más baja sin la conexión de los ventiladores y otra más elevada con la conexión de los ventiladores.

Los ventiladores necesitan su protección aparte a la del transformador y son por lo tanto alimentados a baja tensión y protegidos con interruptores automáticos o fusibles.

Regímenes Normales de funcionamiento de los Transformadores de Potencia

Los Transformadores Eléctricos de Potencia son máquinas eléctricas que funcionan bajo la teoría de la inducción electromagnética. En vacío trabajan de una forma, bajo carga aparecen otros fenómenos. Pero incluso en el momento de su energización ocurren fenómenos interesantes donde se elevan las corrientes, conocidas como corrientes de Inrush. Igualmente, al energizarse el devanado secundario la carga conectada puede generar igualmente corrientes elevadas de larga duración conocida como Picos de Cargas Frías. Estos Regímenes Normales pueden parecer a determinados Regímenes Anormales y por tanto se pueden confundir.

Funcionamiento en vacío de los transformadores

Al aplicar tensión a un devanado del transformador circula corriente, la cual genera circulación de flujo magnético por el núcleo y por consiguiente se induce una fem en el devanado secundario y del primario mismo. Normalmente la corriente en el devanado primario cuando el transformador no está cargado es de baja magnitud.

• La cantidad de flujo que puede circular por el núcleo es finita.
• Los dipolos magnéticos del núcleo, se pueden quedar orientados en una dirección cualquier cuando el transformador se des-energiza.

Diagramas o Circuitos equivalentes del transformador

El circuito equivalente de un transformador bajo carga, tiene la forma de una T. Este es un circuito eléctrico simple que simula el funcionamiento del transformador.

Cada parámetro de resistencia y reactancia del circuito equivalente se calcula a partir de los resultados de los ensayos de vacío y cortocircuito en el transformador.

Los parámetros siempre se refieren a la tensión de uno de los devanados, generalmente están referidos a la tensión del primario.

Curva de Histéresis del Transformador

La relación (B vs H) o lo mismo que (Ø vs Io) representan una curva no lineal. Es decir, que a mayor corriente de excitación mayor será el flujo, pero hasta un límite.

Al flujo alcanzar el flujo máximo, no crece más aunque crece la corriente.

En este punto se considera un transformador saturado, dado que no puede trasmitir más flujo.

El flujo sigue una curva de histéresis como se muestra, y su forma y ancho, dependerá del material en que esté formado el núcleo.

Normalmente el transformador trabaja en la zona de no saturación, es decir, con corrientes excitación muy pequeñas.

Proceso de magnetización del transformador

Si en la última desconexión, se quedó un flujo remanente en el núcleo cuando se vuelva a energizar aparece el fenómeno de Inrush. En dependencia del ángulo de la tensión y por consiguiente de la relación X/R del sistema en el instante de la energización, puede que el flujo en el núcleo crezca, no a partir de cero sino a partir del valor de remanencia del flujo y por consiguiente la corriente de magnetización crecerá notablemente.

Cuando el transformador está en vacío, esta corriente de Inrush tiene una forma de picos de un solo signo y va disminuyendo rápidamente, hasta su desaparición total que toma varios segundos. Puede ser de signo positivo o negativo e incluso puede que en algunas fases no aparezca.

Si la magnetización se realiza con el transformador cargado, entonces las corrientes no alcanzan valores tan elevados y el nivel de deformación de la onda es mucho menor. Es decir, la onda de un solo signo está mesclada con la onda sinusoidal de la carga.

El fenómeno de Inrush se caracteriza por elevadas corrientes en forma de picos de muy elevadas magnitudes, pero desaparecen rápidamente, quizás alrededor de 2 a 3 segundos ya no existan.

Causas de corriente de Inrush

Las corrientes de Inrush se pueden provocar por diferentes causas, pero todas relacionadas con el incremento de la tensión:

• Energización del transformador
• Conexión de otro transformador en paralelo (Inrush por simpatía)
• Recuperación de la tensión luego de un cortocircuito en el primario (Inrush por recuperación)
• Cuando se conecta un generador fuera de paso o fuera de sincronismo en un bloque de generador – transformador.

Cualquiera de estas causas pueden provocar la aparición de grandes corrientes por encima de la nominal, tal y como se mencionaron anteriormente y son normales.

Representación gráfica del proceso de Inrush

El flujo en las fases identificadas por (T) e (I), comenzaron a oscilar de forma sinusoidal con un desplazamiento, lo que indica que existía un flujo remanente en esas fases. Eso provocó una corriente de excitación de gran magnitud y de un solo signo.

Expresión matemática del Inrush

Aunque la magnitud y la forma de la corriente de Inrush depende de numerosos factores, tales como:

• Las características del sistema
• Las características del transformador
• Así como si está o no cargado

Una fase de la corriente de Inrush en vacío para diferentes ángulos de la tensión en la energización

Al energizar un transformador por el devanado en estrella, con ligeramente alta tensión (10%) se producen las mayores corrientes, pero dependiendo del ángulo de la tensión. En dependencia del ángulo los picos de corriente pueden incluso ser hasta negativos.

Una fase la corriente de Inrush en vacío para diferentes niveles de tensión en la energización

Al energizar un transformador por el devanado en estrella, en un mismo ángulo de la tensión, pero con diferentes niveles de tensión desde 0.8 ÷ 1.2 veces la nominal, las corrientes cambian. A mayor tensión, mayor es el nivel de corriente.

Forma de onda de la corriente de inrush

En vacío la corriente de inrush en las fases es más grande y posee un solo signo, pero en una de las fases la corriente puede tener ambos signos. En transformadores tipo columna, la corriente en una de las fases puede ser muy pequeña igual a la corriente de vacío.

Corriente de Inrush por simpatía

Cuando existen transformadores de potencia conectados en paralelo y uno de ellos ya está energizado y se energiza el otro, por la circulación de corriente entre ellos, el que ya estaba energizado también experimenta una corriente de Inrush. A este proceso se llama Inrush por Simpatía.

Primero se energizó un transformador y al cabo de los 10s se energizó el otro. Se observará como el primero que fue energizado volvió a hacer un inrush por simpatía con el segundo transformador.

Contenidos de 2do armónico en la corriente de inrush

La corriente de inrush en un transformador en vacío por su forma de una onda de un solo signo, y como no es una onda sinusoidal, casi posee todos los tipos de armónicos aunque posee un alto contenido de segundo armónico (2 fo). En la actualidad con la mejoría de los materiales y las formas de construir los núcleos, las magnitudes máximas de corrientes de 2do armónicos han disminuido.

¿Cuántos otros armónicos existen en la corriente de inrush?

Esta corriente de Inrush posee todos los órdenes de armónicos, pero los porcientos mínimos con respecto al fundamental, son de menor magnitud en comparación con los 2dos armónicos.

Decrecimiento de las magnitudes de 2do armónicos con respecto a la densidad de flujo magnético

Cuando la densidad del flujo por sección transversal del núcleo aumenta, los 2do armónicos disminuyen considerablemente.

Funcionamiento bajo carga

Una vez magnetizado el transformador, cuando circula corriente por el devanado secundario, entonces aparece flujo en contra del flujo formado en el devanado primario y por tanto se reduce el flujo total. Al reducirse el flujo total, la tensión inducida en el devanado primario igualmente se reduce y por consiguiente aumenta la corriente en este devanado y vuelve a crecer el flujo estabilizando las tensiones en ambos devanados.

El tamaño y calidad del material, así como la forma del núcleo, garantiza la potencia que puede entregar el transformador.

La capacidad de circulación de flujo magnético por el núcleo no es lineal. Se rige por una curva de histéresis.

Corrientes de inrush bajo carga

Si se energiza el transformador estando cargado, se obtendrá una corriente de inrush quizás un poco menor, pero modulada con la corriente de carga. Por tanto, no será de un solo signo como las anteriores energizaciones hechas en vacío.

Contenido de 2do armónico en la corriente de Inrush en un transformador bajo carga

Cuando el transformador de potencia está cargado, las corrientes de Inrush se sobreponen con las corrientes de carga y el contenido de 2do armónico es mucho más bajo que cuando el transformador está en vacío.

Picos de carga fría (Could Load Pickup)

Este fenómeno no es propio del transformador, pero es bueno conocerlo para su correcta operación y protección. Los transformadores alimentan cargas eléctricas y si las cargas tienen una predominante componentes de compresores, máquinas refrigerantes u otros transformadores, entonces puede que aparezcan picos muy grandes de corrientes que superen la corriente nominal del transformador y lo peor es que sino se toman en cuenta, puede disparar las protecciones del transformador o de los alimentadores que salen del mismo, siendo un fenómeno normal para el sistema de distribución.

Peculiaridades de los Picos de carga fría

Este fenómeno no siempre es el mismo, pero se ha determinado que depende del tipo de carga que se posea, además del tiempo que dura la desconexión.

Cuando existen numerosos artefactos de calefacción o refrigeración, mientras más larga sea la desconexión más largo durará el fenómeno del pico de carga fría y la magnitud.

Esto último es más importante, dado que mientras más tiempo se tome en reconectar una línea de distribución, más largo y de mayor magnitud será el pico de carga fría. Pero además, en las redes de distribución, este fenómeno se mezcla con las corrientes de magnetización de los transformadores de distribución.

Consecuencias de los picos de carga fría

Cuando se va a conectar un alimentador, luego de un prolongado tiempo de desconexión, se incrementan las corrientes excesivamente debido al fenómeno de la Carga Fría y las protecciones pueden confundirlos con averías y provocar el disparo del circuito.

Este tipo de disparo no desaparecería en las próximas re-conexiones y de seguro los Ingenieros de Distribución enviarán a las cuadrillas a buscar una avería que no existe, gastando recursos materiales y financieros.

Cada vez que se reconecte la línea, estas sobrecorrientes producirán calentamientos en los devanados de los transformadores, así que es preciso evitarlas de forma frecuente o repetitiva.

Regímenes Anormales en los Transformadores de Potencia

En los Transformadores Eléctricos de Potencia pueden aparecer Regímenes Anormales que de no ser detectados a tiempo, pueden llegar a destruirlo por completo. Estos regímenes como la sobrecarga o moderadas sobretensiones pueden permanecer solo un cierto tiempo en dependencia de su magnitud, pero en caso de mantenerse, se deben desconectar los interruptores de potencia.

Aunque no se quiera creer, estos regímenes son más difíciles de detectar y proteger que las grandes averías como los cortocircuitos, debido a que muchos de estos regímenes no alcanzan magnitudes de corrientes o tensión superiores a los regímenes normales antes mencionados.

Ejemplo de Regímenes Anormales

Se consideran regímenes anormales aquellos que por su magnitud y consecuencias posteriores no tienen necesariamente que ser desconectados de forma instantánea. El transformador puede tolerarlos un cierto tiempo en dependencia de su magnitud y tipo.

• Sobrecargas sinusoidales y no-sinusoidales
• Sobrecargas simétricas y no simétricas
• Sobreexcitación
• Sobretensiones electromagnéticas
• Problemas en el aceite

El problema fundamental que aparece con los Regímenes Anormales es que pueden las protecciones confundirlos con los Normales de gran magnitud y desconectar al transformador innecesariamente.

Sobrecarga con Corrientes Sinusoidales

El transformador no se ve afectado por la no simetría de las corrientes. Solo se afectará, si las corrientes en los neutros o en cualquier fase supera el límite térmico de los conductores.

Los transformadores poseen una especie de capacidad para admitir sobrecargas sinusoidales. Mientras mayor sea la magnitud de la sobrecorriente, esta debe permanecer menos tiempo sino dañará al transformador.

La relación entre el tiempo que el transformador soporta una sobrecarga simétrica y la magnitud de la misma, se conoce como Curva de Daño del transformador.

Curva de Daño del Transformador de Potencia

Estas deben ser ofrecidas por los fabricantes de los transformadores y son indispensables para una correcta protección del mismo.

Aunque para cada categoría de transformadores, existe una curva de daño que ANSI y NEMA imponen que los transformadores sean construidos bajo sus estándares.

Variación de la Curva de Daño

La curva de daño depende de la potencia y de la impedancia equivalente del transformador y son diferentes para las tres categorías de transformadores. Incluso no son las mismas curvas para transformadores que experimentan diferentes fallas como para aquellos que no soportan averías frecuentes.

Sobrecargas asimétricas

Los transformadores sumergidos en aceite son más robustos a las sobrecorrientes o sobrecargas asimétricas. El calentamiento debido a las sobrecorrientes en una de las fases, puede compensarse con la recirculación del aceite más frio de las otras fases. Es decir, el calentamiento general del transformador para sobrecorrientes asimétricas es menor que para fallas simétricas.

En transformadores secos como no existe medio de enfriamiento común para todas las fases, entonces los conductores de una de las fases y el pedazo de núcleo de esta fase, puede estar más caliente que en las otras fases.

Sobre temperaturas o sobrecalentamientos

La temperatura del aceite en transformadores sumergidos tiene una inercia. Es decir, los calentamientos producidos por sobrecargas en las fases, no resultarán rápidamente en sobre temperatura general en el transformador, debido a la inercia térmica del aceite.

Incluso, no es lo mismo un transformador que trabaje en lugares muy fríos que en lugares calientes. La transferencia de calor en lugares fríos es mayor y se atemperará más rápido el transformador.

Si las sobrecargas son excesivas, pueden dañar los aislamientos de los bobinados, antes que la temperatura general del transformador se vea afectada.

Las sobre temperaturas del aceite se pueden presentar cuando las sobrecargas o sobrecorrientes son permanente o de larga duración.

Influencia de las sobrecorrientes en el calentamiento

Cuando un transformador es sobrecargado, las corrientes en las fases mostrarán magnitudes por encima de la nominal o de la capacidad térmica de los conductores.

Este incremento de la corriente, incrementará notablemente la temperatura y por tanto, tanto los conductores como el aceite y el núcleo se calentarán progresivamente.

La temperatura es el principal enemigo del aislamiento tanto de las bobinas, como del propio aceite y el núcleo, y por tanto una de las causas fundamentales de la degradación prematura del aislamiento.

Aislamiento deteriorados permiten el paso de corrientes y por tanto, la aparición de averías entre fase o de fase a tierra en el transformador.

Es casi imposible que aparezcan cortocircuitos en el interior del devanado de un transformador, cuando estos suceden, entonces es una evidencia de que se han permitido en el pasado, sobrecorrientes muy dañinas por un tiempo considerable y perjudicial para el transformador.

Sobrecargas con Corrientes No-Sinusoidales

Los transformadores de potencia al ser circuitos magnéticos, su funcionamiento depende de la frecuencia de la corriente que esté circulando por el transformador. Incluso el flujo en el núcleo tiene forma sinusoidal igual a las corrientes que circulan por las fases.

Las corrientes contaminantes o no-sinusoidales, están compuestas según Fourier por la suma de diferentes señales sinusoidales, pero de diferentes frecuencias, todas iguales, inferiores o superiores a 60Hz (Armónicos y Subarmónicos).

Las corrientes contaminantes pueden saturar con mayor facilidad al transformador. Es decir, aunque las potencias P+jQ no hayan superado la capacidad del transformador, si está contaminado puede saturarse y sobrecalentarse.

La circulación de corrientes no sinusoidales incrementan la temperatura y deterioran los transformadores de potencia desde adentro.

Ondas de corrientes contaminadas

Los actuales equipos electrónicos modernos, tales como computadoras, lámparas ahorradoras, variadores de frecuencias y otros equipos electrodomésticos deforman la onda de corriente.

Incremento de las Pérdidas del hierro

Las cargas contaminantes provocan la circulación de corrientes no sinusoidales, que están compuestas, según Fourier, por ondas sinusoidales de altas frecuencias, múltiplos reales o enteros de la corriente fundamental.

Los transformadores de potencia no toleran elevadas magnitudes de corrientes no sinusoidales. Las pérdidas del hierro (pérdidas por histéresis y por corrientes Foucault) y las pérdidas del cobre aumentan. Todas estás pérdidas tiene relación cuadrática con la frecuencia. De ahí que un aumento de las cargas contaminantes significa un aumento de las pérdidas en el transformador y por tanto, un calentamiento prematuro.

Un transformador puede saturarse y parecer sobrecargado, con flujos por encima de la nominal sin que sus corrientes superen las nominales del transformador.

Desplazamiento de la Curva de Daño

Como la corriente no sinusoidal incrementa la temperatura en el transformador, este posee menor capacidad para soportar este tipo de sobrecargas.

Desde el punto de vista gráfico es como si la curva de daños con corrientes asimétricas se desplazará hacia la izquierda con respecto a la curva de daño original ofrecida por el fabricante.

Sobre-excitación o Saturación de los Transformadores de Potencia

Lo normal es que por ser un elemento muy importante y costoso, casi nunca los transformadores se sobrecargan excesivamente, por lo que no deben sobrecargarse con frecuencia. Si se tienen que sobrecargar, los operadores del sistema solo permiten ligeras sobrecargas.

Las corrientes contaminadas por armónicos pueden ser una causa de sobre excitación o saturación, pero no es la única.

En esquemas de bloque Generador – Transformador, los transformadores pueden estar alimentados con ligeras sobretensiones con frecuencia diferentes a la fundamental por lo que pueden saturarse y por tanto incrementar su temperatura excesivamente.

Las corrientes de excitación de los núcleos de los transformadores pueden incrementarse excesivamente con sobretensiones de baja frecuencia, que pueden aparecer mientras se está tratando de sincronizar los generadores, aunque el transformador esté en vacío.

Esquema de un bloque Generador – Transformador

En la mayoría de las centrales eléctricas de potencia, los generadores se conectan a la red a través de transformadores y estos pueden sobreexcitarse.

• Por problemas en el regulador de tensión del generador.
• Por errores de los operadores al tratar de ponerlo en sincronismo, entre muchos otros factores.

Saturación de los Transformadores de Potencia

El flujo en el núcleo de los transformadores tiene que ser sinusoidal y por tanto, el transformador induce una tensión sinusoidal.

Una vez saturado el transformador, la forma de onda del flujo en el núcleo cambia cortando las puntas de las ondas, debido a que el núcleo no acepta más flujo e incrementa el flujo de dispersión o flujo que se cierra por el aire.

Si el núcleo se satura, la tensión del secundario se deforma considerablemente, provocando la contaminación de la corriente y por tanto, un incremento de la saturación.

Corrientes durante la sobre-excitación

Cuando un transformador de potencia con alguna sobretensión o baja frecuencia, se sobreexcita, las corrientes y las tensiones se deforman y aparecen los armónicos impares. Los armónicos impares van disminuyen en magnitud a medida que aumentan de orden.

Forma de onda de los flujos en un transformador saturado

En los transformadores saturados con corrientes no sinusoidales, los flujos en el núcleo se cortan y esto provoca una deformación en la onda de tensión a la salida.

El flujo en régimen normal debe ser sinusoidal, pero durante la saturación el flujo se corta en los picos y no continua creciendo.