Calculadora de caída de tensión en transformador
Esta calculadora de caída de tensión en transformador obtiene cuánto baja el voltaje del secundario cuando un transformador lleva carga. Ingresa la capacidad en kVA, la impedancia de placa, la relación X/R, la carga y su factor de potencia, y la calculadora de caída de tensión en transformador devuelve la caída en porcentaje y en voltios, el voltaje que queda en la carga y las corrientes nominal y de carga.
Resultados
La herramienta Calculadora de caída de tensión en transformador forma parte de nuestra colección de Calculadoras de Corriente alterna y trifásica. Explora más Calculadoras de Corriente alterna y trifásica para dimensionar, convertir y revisar tu trabajo junto con esta herramienta.
Qué hace la calculadora de caída de tensión en transformador
Un transformador tiene resistencia interna y reactancia de dispersión, indicadas en la placa como un porcentaje de impedancia. Con carga, la corriente que pasa por esa impedancia baja el voltaje del secundario. Cuánto baja depende de la carga como proporción de la capacidad y del factor de potencia, porque las cargas inductivas se alinean con la reactancia. La calculadora de caída de tensión en transformador divide la impedancia en resistencia y reactancia con la relación X/R y aplica la fórmula de regulación estándar.
Fórmula de caída de tensión en transformador
La impedancia se divide en resistencia y reactancia:
Con k = carga ÷ capacidad, la regulación de voltaje es:
El segundo término es una pequeña corrección que importa con factores de potencia bajos. Caída en voltios = voltaje del secundario × CT% ÷ 100.
Ejemplo de caída de tensión en transformador
Un transformador trifásico de 500 kVA y 480 V con 5% de impedancia y X/R = 4, que lleva 400 kVA con factor de potencia de 0.85:
El secundario queda en unos 466 V con esa carga. La corriente nominal del secundario es de 601 A y la carga toma 481 A.
Cómo usar la calculadora de caída de tensión en transformador
Ingresa los kVA del transformador y la impedancia de la placa, normalmente de 2 a 6%. Deja una relación X/R de 4 si no la tienes; los tipos secos pequeños tienen valores más bajos y las unidades grandes más altos. Ingresa la carga en kVA, su factor de potencia y el voltaje de línea del secundario, y elige monofásico o trifásico. Presiona Calcular.
Cómo leer la regulación de voltaje de transformador
Una caída de 2 a 4% a plena carga es típica en transformadores de distribución. Súmala a la caída de tensión de los cables aguas abajo: si ambas juntas pasan de cerca de 5%, los motores arrancan mal y las luces bajan de intensidad. Las derivaciones del primario pueden subir el secundario 2.5 o 5% para compensar. Con poca carga la caída es pequeña, así que una derivación fijada para plena carga puede dejar el voltaje alto por la noche.
Cuándo usar una calculadora de regulación de transformador
- Revisar el voltaje en un motor alimentado desde un transformador
- Elegir el ajuste de derivación
- Comparar transformadores con distintas impedancias
- Sumar la caída del transformador a la caída del cable
- Estimar la caída de voltaje durante el arranque de un motor
Errores comunes con la calculadora de caída de tensión en transformador
- Tomar el %Z como la caída. La caída depende de la carga y del factor de potencia.
- Ignorar la relación X/R. Decide cómo afecta el factor de potencia a la caída.
- Olvidar la caída del cable. Suma la caída del alimentador para ver el panorama completo.
- Usar el voltaje de fase en trifásico. Ingresa el voltaje entre líneas.
Consejos sobre la caída de tensión por impedancia del transformador
- Lee el %Z de la placa, no un promedio de catálogo.
- Revisa la regulación con el factor de potencia más bajo esperado.
- Usa las derivaciones del primario para corregir un voltaje bajo constante.
Porcentaje de impedancia: un equilibrio
Una impedancia baja da una alimentación firme con poca caída de voltaje, pero también deja pasar más corriente en una falla. Una impedancia alta limita la corriente de falla pero baja más el voltaje con carga. Por eso el mismo %Z aparece en la calculadora de corriente de falla: la corriente de falla disponible es aproximadamente la corriente nominal dividida entre el %Z. La mayoría de los diseñadores aceptan de 5 a 6% en transformadores medianos como punto de equilibrio.
Caída de tensión en el secundario de la fuente a la carga
La caída del transformador es solo una parte del total. Los cables alimentadores y de circuitos derivados agregan su propia caída, que la calculadora de caída de tensión calcula a partir de la longitud y el calibre. Si el total es demasiado alto, un transformador más grande baja k, una unidad de menor impedancia baja R y X, o un cambio de derivación eleva el voltaje de partida. Dimensiona la capacidad con la calculadora de tamaño de transformador antes de revisar la regulación.
Caída de tensión en transformador a plena carga (X/R = 4)
| Impedancia | FP 1.0 | FP 0.9 | FP 0.8 |
|---|---|---|---|
| 2% | 0.50% | 1.29% | 1.56% |
| 3% | 0.77% | 1.95% | 2.35% |
| 4% | 1.05% | 2.61% | 3.14% |
| 5% | 1.33% | 3.28% | 3.93% |
| 5.75% | 1.55% | 3.78% | 4.53% |
| 6% | 1.62% | 3.95% | 4.73% |
Preguntas frecuentes: Calculadora de caída de tensión en transformador
¿Cómo se calcula la caída de tensión en un transformador?
Divide el %Z en R y X con la relación X/R, luego CT% ≈ fracción de carga × (R cos φ + X sen φ). Para 5% de Z al 80% de carga y FP de 0.85 es de unos 2.9%.
¿La caída de tensión del transformador es igual a la impedancia?
Solo a plena carga con un factor de potencia que coincida con el ángulo de la impedancia. Con factor de potencia unitario la caída es mucho menor que el %Z.
¿Cuál es una regulación de voltaje normal de un transformador?
Cerca de 2 a 4% a plena carga en la mayoría de los transformadores de distribución.
¿Por qué el factor de potencia cambia la caída?
La corriente de una carga inductiva se alinea con la reactancia del transformador, así que un factor de potencia atrasado aumenta la caída.