Transformadores: componentes clave para una distribución eficiente de la energía

Los transformadores, sin duda, son elementos de dispersión de energía muy cruciales que completan el vínculo entre la generación y el consumo de energía. En este trabajo, nos centramos en los principios de construcción y operación de los transformadores, así como en la relevancia de los transformadores para los sistemas energéticos. Todos estos factores son pertinentes para proporcionar una mejor distribución de la energía y mejorar la fiabilidad del sistema.

El papel de los transformadores en la distribución de energía

Los transformadores son dispositivos eléctricos que transfieren energía eléctrica desde uno, dos o varios circuitos a través del principio de inducción electromagnética y se utilizan predominantemente en sistemas de energía para aumentar o disminuir los niveles de voltaje. La capacidad de aumentar el alto voltaje significa que grandes cantidades de energía pueden ser transferidas a grandes distancias mientras se minimiza la pérdida de energía. Por lo tanto, no es sorprendente que todas las redes de dispersión de energía incorporen transformadores.

Componentes clave de los transformadores

La construcción de un transformador normalmente tendrá tres partes principales dentro de él; el núcleo, los devanados y el aislamiento. La mayoría de los núcleos de transformadores están construidos con láminas de acero de silicio que envuelven un circuito de baja reluctancia magnética. Se utilizan envuelturas de alambre de cobre o aluminio, conocidas como bobinados, para conectar el suministro eléctrico. El cortocircuito es una amenaza que ocurre en la mayoría de las redes de alta potencia y, por lo tanto, los aislantes sólidos son extremadamente esenciales y, en cierta medida, son materiales que salvan vidas. Todos los componentes del transformador deben ser atendidos, ya que esto conducirá a un rendimiento eficiente y Mg.

Los demás transformadores

En la distribución de energía, entran en juego diferentes transformadores que incluyen transformadores de potencia, transformadores de distribución y transformadores de aislamiento. Los transformadores de potencia pueden definirse como transformadores destinados a aplicaciones de alto voltaje y que se consideran utilizados en subestaciones. Los transformadores de distribución reducen principalmente los niveles de voltaje para un consumo seguro también en hogares y empresas. Los transformadores aislantes también sirven como protección al aislar las diferentes partes de los sistemas eléctricos entre sí.

Eficiencia y pérdidas del transformador

Otro aspecto importante a tener en cuenta al diseñar transformadores es la eficiencia. De hecho, Lee et al. (2021) afirman que en las tendencias actuales, hay transformadores capaces de alcanzar una eficiencia de más del noventa y ocho por ciento, lo cual es bastante impresionante. A pesar de este avance, todavía existen pérdidas en los devanados y la histeresis del núcleo debido a un factor más generalizado. Estas pérdidas son, sin embargo, muy cruciales para mejorar el diseño del transformador para minimizar la disipación de energía en el sistema de distribución. Además, el monitoreo y mantenimiento de los transformadores desmascara regularmente la ineficacia y aumenta su edad.

Tiempo de los transformadores inteligentes

Con la creciente preocupación mundial por el potencial agotamiento de los combustibles fósiles, ha habido un cambio significativo en el enfoque hacia la búsqueda de recursos energéticos alternativos. En consecuencia, el uso de transformadores está cambiando gradualmente. Existe una generación de transformadores inteligentes con sensores y tecnologías de comunicación mejoradas que proporcionan una ventaja en tiempo real para la gestión de la distribución de energía. Estas tecnologías mejoran la fiabilidad de la red y permiten la integración de los recursos de energía renovables en constante crecimiento, lo que constituye una visión deseable del futuro. En conclusión, se puede decir que los transformadores pueden considerarse como las unidades que ayudan a la transmisión efectiva de energía eléctrica. Es importante que las partes interesadas comprendan qué es un transformador, cómo funciona y cómo puede mejorarse para mejorar los sistemas energéticos. Las perspectivas y el desarrollo de la tecnología de transformadores son buenos, ya que se centra más en la eficiencia y el uso de recursos energéticos verdes.