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El transformador Vs. Emisiones CO2

8-10-2010 | Ensayos eléctricos | Noticias

«La dependencia de combustibles fósiles es muy importante en Europa, de ahí la importancia de analizar desde todos los puntos de vista la reducción de las pérdidas en toda la cadena de distribución de la energía para ver su influencia en la reducción de emisiones de CO2. En este caso presentamos un resumen del estudio de la influencia normativa y las distintas opciones de mejora del transformador, que se puede consultar en la página web: ………………. .

Un elemento básico en la distribución eléctrica son los transformadores, toda la energía necesita pasar por estos equipos de ahí el reto de la industria en lograr equipos más eficientes y de las administraciones para promover una normativa más exigente en la reducción de las pérdidas.


Gráfica 1

Los transformadores de potencia son equipos eficientes, las tasas de eficacia se encuentran normalmente por encima del 95%, pero se debe tener en cuenta que un mejora del 0,5% en transformadores de gran potencia provoca una disminución importante en la generación de calor y en consecuencia de las pérdidas.

Las pérdidas de los transformadores de media y de baja tensión en Europa suponen un 2% de la energía total generada y un 7% del total de las pérdidas que se producen el la distribución de la Energía.

La variable más determinante para la reducción de las emisiones de CO2 es la elección del núcleo. La mayoría de los núcleos utilizados en la fabricación de los transformadores en servicios hoy en día, aún mantienen las características básicas desarrolladas hace aproximadamente 90 años. Esto es, el núcleo de carburo de silicio de grano orientado (CGO). Dentro de este tipo de núcleo podemos definir a su vez dos clases: la normal y la HiB (con láminas más finas).

La tendencia actual pasa por conseguir materiales que mejoren la eficacia del núcleo, entre estos materiales podemos destacar los de estructura amorfa o los superconductores. Conjuntamente se está trabajando en maquinas que permitan sobrecargas sin averiarse para optimizar la potencia a la curva de demanda, lo cual pasa por papeles adecuados para ello.

Los transformadores de núcleo amorfo aportan una mejora considerable del rendimiento (menores pérdidas en el hierro), pero tienen inconvenientes, necesitan ser producidos de forma casi “artesanal” encareciendo su precio, la dimensión longitudinal es mayor y son mucho más ruidosos.

Gráfica 2.- Eficiencia del transformador con CGO vs Núcleo amorfo

El núcleo amorfo es muy útil en transformadores de poca potencia y con poca demanda de carga total a lo largo del año como se puede ver en la gráfica 2.
Los materiales superconductores serían una mejor solución para mejorar la eficiencia, aportaran las siguientes ventajas:

  • Resistencia nula a baja temperatura: Pv ~ 0 es más compacto.
  • Gran densidad de corriente: hasta 1 millón A/cm2 (2000 Cu ?cu = 500 A/cm2).

Esta tecnología está en desarrollo, y su incorporación a los procesos de fabricación está en proceso de Investigación.

Por ahora, y hasta que la evolución de la esta tecnología sea una realidad, la mejor solución pasa por reducir el máximo la pérdida de eficiencia del transformador por el paso del tiempo, y esto se consigue con un buen mantenimiento de los equipos actuales y la renovación del actual parque de transformadores debido a la elevada edad media de los mismos.

Desde el punto de vista de las administraciones, éstas deben promover la actualización del nivel de pérdidas admisibles en norma y de esta forma evitar la posible comercialización en Europa de equipos de alta emisión de CO2.

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