La correcta identificación de un transformador es fundamental para garantizar su adecuada selección, operación y mantenimiento dentro de cualquier sistema eléctrico. Un transformador mal especificado puede generar sobrecalentamientos, fallas recurrentes, pérdidas económicas y riesgos para la instalación.

El taller impartido por la Ing. Ana Paulina García Agustín ofrece una visión completa y aplicada sobre los criterios esenciales para entender, clasificar y especificar correctamente transformadores de distribución y media tensión.

1. Fundamentos: ¿Qué es y Qué lo Define?

Un transformador es un dispositivo electromagnético que modifica el nivel de tensión aumentándolo o reduciéndolo manteniendo la potencia, excepto por sus pérdidas inherentes.

Opera mediante inducción electromagnética y tiene características estructurales que determinan su comportamiento:

Componentes principales

•  Núcleo de acero al silicio, grano orientado

• Embobinados: baja tensión al centro, media tensión sobre ella

• Aislamiento: aceite dieléctrico (si aplica) o encapsulados/resina en transformadores secos

• Taps o derivaciones para ajustar el nivel de voltaje

• Conexiones internas (delta, estrella, zig-zag, etc.)

Características clave

              • Relación de transformación fija

              • No posee partes móviles

              • No es auto-regulable

              • El aceite (si existe) NO es lubricante, sino aislante y de enfriamiento

2. Datos Esenciales para una Cotización Correcta

Para evitar sobrecostos o equipos incorrectos, siempre deben aclararse parámetros mínimos:

              • Capacidad (kVA)

              • Tipo de transformador

              • Tensiones primaria y secundaria

              • Número de fases

              • Frecuencia

              • Altitud de operación

              • Conexión eléctrica (Δ, Yg, Y, zig-zag, etc.)

              • Derivaciones / Taps (estándar o especiales)

              • Método de enfriamiento

              • Eficiencia y pérdidas

              • Características especiales (materiales, accesorios, blindaje, etc.)

Una cotización sin estos datos es incompleta y puede llevar a un diseño inadecuado.

3. Capacidad en kVA: Interpretación y Selección

Los transformadores se cotizan en kVA porque el fabricante desconoce el factor de potencia real de la instalación.

Reglas prácticas

              • Cargar solo al 80% de la capacidad nominal para otorgar margen operativo.

              • Capacidades estándar se entregan rápido; capacidades intermedias requieren fabricación.

              • En equipos “especiales”, puede modificarse capacidad, voltaje, impedancia y materiales.

4. Tipos de Transformadores y sus Aplicaciones

La ingeniera presenta una clasificación práctica enfocada en aplicación y capacidad:

 

Transformador Tipo Poste

              • Acometida aérea

              • Hasta 150 kVA

              • Para residencias, pequeños comercios o industrias

              • Equipos grandes requieren estructuras reforzadas

Transformador Tipo Subestación

              • De 225 kVA a 3 MVA

              •  Para instalaciones interiores o exteriores

              • Pueden incluir gargantas para acoplar tableros

              • Requieren definir orientación de boquillas y acometidas

Transformador Tipo Pedestal

              • Acometida subterránea

              • De “frente muerto” por seguridad

              • Radial: tres boquillas MT y fusibles internos

              • Anillo: seis boquillas pozo para conectar dos alimentadores (ideal en parques industriales)

Transformador Sumergible

              • Instalado dentro de registros subterráneos

              • Operan temporalmente bajo agua

              • Tapa soldada y accesorios superiores

Transformador Seco

              •            Sin aceite, auto-ventilados

              •            Más compactos y ecológicos

              •            Comunes en baja tensión y ciertos niveles de media tensión

              •            Pueden personalizarse derivaciones y dimensiones

              •            Bobinas encapsuladas para mayor seguridad en MT

5. Ubicación del Transformador dentro del Sistema Eléctrico

Los transformadores aparecen en distintas etapas del sistema:

              •            Generación: elevadores a >34.5 kV

              •            Transmisión: transporte a grandes distancias

              •            Subestaciones: reducción a media tensión

              •            Usuarios particulares: equipos propios (cumplen norma NMXJ / ANCE)

              •            Usuarios conectados a CFE: usan equipos regulados bajo K-Norma

La normativa aplicable depende del tipo de usuario y del propietario del transformador.

6. Eficiencia y Pérdidas: Un Factor Decisivo en Costos a Largo Plazo

Las NOM vigentes establecen límites en pérdidas. Existen dos categorías fundamentales:

Pérdidas en Vacío

•  Constantes

• Producidas por el núcleo

  • Se generan siempre, incluso sin carga

Pérdidas por Carga

              • Variables

              • Dependen de los embobinados

              • Aumentan con la demanda

El impacto económico es considerable durante los 20 años de vida útil.

Se recomienda solicitar peso del equipo o pérdidas certificadas para evitar compras sospechosamente baratas o sobrevaloradas.

7. Soluciones Especiales y Diseños Personalizados

Una de las mayores aportaciones del taller es la explicación de configuraciones especiales:

• Impedancia igualada
• Indispensable para operar transformadores en paralelo.
• El fabricante puede igualar la Z del equipo existente.
• Doble voltaje (doble relación)
• Permite operar en dos tensiones secundarias.
• Requiere reconexión física interna.
• Multi-voltaje

En capacidades >300 kVA se pueden integrar múltiples opciones de tensión secundaria mediante un segundo cambiador de derivaciones.

Materiales premium

              •            Cobre (más eficiente, más caro)

              •            Aceite vegetal (mejor desempeño dieléctrico)

              •            Tanques de acero inoxidable (zonas corrosivas)

• Boquillas y accesorios especializados
• Para alta tensión (ej. clase 46 para 34.5 kV), indicadores con alarma, conservadores, válvulas, etc.
• Dimensiones personalizadas
• Para adaptarse a cuartos de máquinas o tableros existentes.
• Se desalienta empotrar el equipo por riesgo de sobrecalentamiento.
• Equipos de tracción
• Transformadores de alta capacidad para transporte ferroviario o BRT.
• Transformadores multi-salida
• Una sola unidad con dos tensiones secundarias (ej. 460V + 220V).
• Muy utilizados en agricultura e industria ligera
• Reactancias de puesta a tierra para crear neutro en sistemas sin él (parques eólicos).
• Transformadores Media–Media (retransmisión)
• Permiten ajustar tensión entre niveles intermedios de media tensión

Conclusión

La identificación adecuada de un transformador requiere comprender desde sus fundamentos electromagnéticos hasta sus configuraciones especiales y la normativa que regula su uso. Seleccionar correctamente un transformador implica analizar su capacidad, tipo, voltajes, pérdidas, materiales y aplicación específica.

Con las herramientas compartidas en este taller, los usuarios pueden solicitar, comparar y evaluar transformadores con mayor precisión técnica, evitar errores costosos y asegurar instalaciones eléctricas más confiables, eficientes y duraderas.