Mejor respuesta
La siguiente información tomada de “Copper Development Assoc. Inc ”página web Aumento de temperatura y eficiencia del transformador
“ Todos los dispositivos que usan electricidad emiten calor residual como subproducto de su funcionamiento. Los transformadores no son una excepción. El calor generado en el funcionamiento del transformador provoca un aumento de temperatura en las estructuras internas del transformador. En general, los transformadores más eficientes tienden a tener un aumento de temperatura más bajo, mientras que las unidades menos eficientes tienden a tener un aumento de temperatura más alto.
Aumento de temperatura del transformador se define como el aumento de temperatura promedio de los devanados por encima de la temperatura ambiente (circundante), cuando el transformador se carga a su capacidad nominal.
Los transformadores de tipo seco están disponibles en tres aumentos de temperatura estándar: 80 ° C, 115 ° C o 150 ° C. Los transformadores llenos de líquido vienen en subidas estándar de 55C y 65C. Estos valores se basan en una temperatura ambiente máxima de 40 ° C. Eso significa, por ejemplo, que un transformador seco de subida de 80 ° C funcionará a una temperatura de bobinado promedio de 120 ° C cuando esté a plena carga nominal, en un entorno ambiental de 40 ° C. (Los denominados puntos calientes dentro del transformador pueden estar a una temperatura más alta que la media). Dado que la mayoría de los transformadores secos utilizan el mismo aislamiento en sus devanados (normalmente nominal a 220 ° C), independientemente del aumento de temperatura de diseño, la unidad de aumento de 80 ° C tiene más espacio para una sobrecarga ocasional que una unidad de aumento de 150 ° C, sin dañar el aislamiento ni afectar la vida útil del transformador.
Un transformador de aumento de temperatura más bajo resulta en un transformador con mayor capacidad de sobrecarga. Por ejemplo, una unidad de tipo seco con aumento de 80 ° C que usa aislamiento de 220 ° C tiene una capacidad de reserva de 70 ° C en comparación con una unidad de 150 ° C. Esto permite que la unidad 80C funcione con una capacidad de sobrecarga del 15-30\% sin afectar la esperanza de vida del transformador. Además, un transformador en funcionamiento más frío significa una unidad más confiable y más tiempo de actividad ”.
Respuesta
En términos simples, el aumento de temperatura en un transformador es el aumento en temperatura en los devanados de cobre utilizados en el transformador cuando se le aplica voltaje. El aumento de temperatura es causado por pérdidas de energía que se convierte en calor mientras se transforma. Hay 3 pérdidas de potencia en el transformador
1) pérdidas debido a la resistencia del devanado al pasar la corriente a través de los devanados (proporcional al cuadrado de la corriente x resistencia)
2) Histéresis y
3) Pérdidas por corrientes parásitas en el núcleo de hierro causadas por el campo magnético inducido por la tensión de CA aplicada al transformador.
Las pérdidas por histéresis en el núcleo se deben a la inversión del campo magnético que deja cierta remanencia de magnetismo mientras se invierte debido al núcleo de hierro, mientras que las pérdidas por corrientes parásitas son la circulación interna de corrientes causadas por la inducción del campo magnético en el núcleo.
Mientras que la histéresis y las pérdidas por corrientes parásitas permanecerán constantes independientemente de las cargas en los circuitos externos , la resistencia del devanado variará con las cargas.
Esto conduce a la generación de calor en el núcleo y los devanados del transformador, lo que provoca un aumento de temperatura en el transformador. Los transformadores están diseñados para soportar el aumento de temperatura en los devanados hasta 80 ° C (temperatura máxima 120 ° C asumiendo que la temperatura normal es de 40 ° C).