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Pérdida, elevación de temperatura y flujo en el núcleo — referencia de ingeniería

Introduzca los datos de placa de un transformador y los datos de falta de un reactor serie. El motor devuelve la elevación de temperatura del devanado y la temperatura del punto caliente con el envejecimiento diario, el reparto de pérdidas entre hierro y cobre, y la forma de onda de la corriente de falta del reactor junto con la característica de saturación del núcleo. Cada cifra lleva su base y su norma, y todo lo que el motor no devuelve se muestra como «—», nunca como cero.

Datos del caso de referencia

Estos datos forman un caso de referencia solo en memoria para esta página. No se escriben en sus esquemas guardados ni se leen de ellos.

ObligatorioRecomendadoBarra izquierda: azul = obligatorio, dorado = recomendado. Los campos opcionales y avanzados van plegados.

Un punto por línea con el formato «corriente A, inductancia mH». Déjelo vacío para obtener solo el tramo lineal: el motor entonces informa de que no hay punto de saturación ni pico de flujo, en lugar de inventarlos.

Conclusiónno disponible

Aún no calculado. Pulse Calcular el caso de referencia para obtener las cifras del motor.

Tres cifras clave
Elevación media del devanado
—K
Temperatura del punto caliente
—°C
Pérdida del transformador a esta carga
—kW

Pico de flujo del núcleo λmax: — V·s— sin curva L–I del fabricante

Gráficos calculados
Pérdidas
Pérdida en el hierro P0
—kW
Pérdida en el cobre
—kW
Total
—kW
P0 / Pk
— / —W
Contraste con la tabla de reparto de pérdidas (motor)
—kW
Pérdida frente a la carga — hierro P0, cobre Pk·(S/Sn)² y total, a 0 / 50 / 100 %
Gráfico no disponible — el motor no devolvió datos para él.
Elevación de temperatura del devanado y envejecimiento térmico
Δθ_oil
—K
Δθ_hs
—K
θh
—°C
R = Pk/P0
—
Elevación del punto caliente a 50 % / carga real / 100 %
Gráfico no disponible — el motor no devolvió datos para él.
Temperatura del punto caliente en el perfil de carga de 24 h
Gráfico no disponible — el motor no devolvió datos para él.
Tasa de envejecimiento relativa equivalente V_eq
—
Pérdida de vida equivalente diaria
—%
Punto caliente máximo del perfil
—°C
Límite
—°C
Flujo del núcleo y saturación
Pico de corriente de falta (dominio del tiempo)
—A
Pico del tramo lineal (límite inferior)
—A
Máxima tasa de crecimiento de corriente di/dt
—A/s
Constante de tiempo de la componente continua τ
—ms
i_sat
—A
i_knee, L_knee
— / —A / mH
λ_max
—V·s
λ_min
—V·s
Forma de onda de la corriente de falta del reactor i(t) — integración RL en el dominio del tiempo
Gráfico no disponible — el motor no devolvió datos para él.
Forma de onda del enlace de flujo λ(t) — integral temporal de la EDO del lazo de falta
Gráfico no disponible — el motor no devolvió datos para él.
Característica de saturación del núcleo L–i y el codo de saturación
A la espera de la curva de saturación L–I del fabricante. Sin curva el motor informa de que no hay punto de saturación ni pico de flujo — no extrapola ninguno.
L (mH) · lH(t)
Gráfico no disponible — el motor no devolvió datos para él.
Base y fuentes

Pérdida: P_loss = P0 + Pk·(S/Sn)² con S = P / cos φ; Q_loss = i0 %·Sn/100 + uk %·Sn/100·(S/Sn)². P0 y Pk son los valores introducidos; si no, los típicos de clase 1 de GB 20052-2020 para esa potencia. Lo produce el informe de pérdidas del motor existente — esta página no calcula nada por su cuenta.

Elevación de temperatura: Δθ_oil = 55·((1 + R·K²)/(1 + R))^0.8, Δθ_hs = Δθ_oil + 25·K^1.6, θh = θa + Δθ_hs con R = Pk/P0 y K = S/Sn — simplificación exponencial ONAN en aceite de IEC 60076-7. Tasa de envejecimiento relativa según el factor de envejecimiento equivalente F_AA = exp(15000/383 − 15000/(θh + 273)) de IEC 60076-7:2018 §7.3; pérdida de vida diaria = Σ(V_i·Δt_i) / 24 h × 100 %.

Flujo del núcleo: la ecuación del circuito L·di/dt = Um·sin(ωt + θ) − R·i se integra con RK4 de paso fijo tomando el flujo concatenado λ sobre la característica λ–i del fabricante como variable de estado (interpolación lineal a tramos; sin histéresis, sin corrientes de Foucault, sin remanencia). Base de cortocircuito IEC 60909-0:2016 (c = 1,1, Z_Q = Un²/Ssc, κ = 1,02 + 0,98·e^(−3R/X)); la curva de saturación solo puede venir del fabricante — IEC 60076-6 / GB/T 1094.6 no dan ninguna por defecto.

Topología del caso de referencia: una fuente de red, un transformador de dos devanados, una barra de baja tensión y una carga estática, unidos por tres tramos cortos de cable de 10 m cada uno (cobre). Los datos de cable no determinan las pérdidas ni las temperaturas (solo dependen de P0/Pk y de la carga), pero deben existir para que el flujo de carga del motor pueda ejecutarse.

Módulos reutilizados sin cambios: engines/reactor-transient.js · engines/trafo-ageing.js · engines/loss-allocation.js · engines/time-series.js · engines/params.js (tempRiseAt, resolveXfLoss). Esta página no calcula ninguna magnitud de ingeniería propia — solo convierte sus datos en la petición y representa lo que devuelve el motor.

Definiciones, unidades y por qué el número importa para la selección y la cotización. Con búsqueda, agrupadas por tema y contraídas por defecto.

Cada signo ? de esta página abre la misma explicación en el lugar — sin cambiar de página.

11 término(s) mostrado(s) de 11

Cortocircuito y protección · 4
Ssc[MVA]Cortocircuito y protección

Potencia aparente de cortocircuito de la red aguas arriba en el punto de conexión, Ssc = √3·Un·I″k, o la impedancia equivalente de la fuente detrás de ella.

Por qué importa: Es el único dato de entrada que indica cuán "rígida" es la red. Sin él no puede calcularse ninguna cifra de corriente de falta, por lo que debe solicitarse a la empresa distribuidora (o tomarse de una hipótesis declarada) antes de poder cotizar cualquier aparamenta.

X/R[adimensional]Cortocircuito y protección

Relación entre la reactancia equivalente y la resistencia equivalente vistas desde el punto de falta (IEC 60909-0).

Por qué importa: Fija dos cosas a la vez: el factor de cresta κ (y por tanto ip) y la tasa de decrecimiento de la componente de continua. Una X/R elevada (alimentadores de baja tensión inductivos, fuentes de generador) da tanto una cresta mayor como un transitorio de continua más largo, que el interruptor automático debe interrumpir.

κ[adimensional (1,0–2,0)]Cortocircuito y protección

Factor de cresta κ = ip / (√2·I″k): la relación entre la primera cresta y el valor eficaz, calculado en IEC 60909-0 a partir de la relación R/X de la impedancia equivalente.

Por qué importa: Es lo que convierte una corriente de cortocircuito en una fuerza mecánica. Una red inductiva (cables de BT, transformadores) lleva κ hacia 2,0 y eleva la fuerza de cresta, por lo que ip no puede derivarse solo de Ik.

ip[kA (cresta)]Cortocircuito y protección

Corriente de cortocircuito de cresta ip = κ·√2·I″k (IEC 60909-0): el valor instantáneo más alto de la corriente de falla, alcanzado aproximadamente medio ciclo después de su inicio.

Por qué importa: Es el número que genera la fuerza electrodinámica sobre barras colectoras, abrazaderas de cables y terminales de dispositivos. Compárelo con la capacidad nominal de cresta Ipk — cotizar solo Ik deja sin verificar la resistencia mecánica del tablero.

Transformadores y aparamenta · 5
P0[kW (o W)]Transformadores y aparamenta

Pérdida en vacío de un transformador: la potencia absorbida a tensión nominal y frecuencia nominal con el devanado secundario abierto (IEC 60076-1). Es esencialmente la pérdida en el núcleo (histéresis + corrientes de Foucault).

Por qué importa: Funciona de forma continua — unas 8 760 h al año — por lo que domina la factura energética del ciclo de vida. En las licitaciones se capitaliza habitualmente con un valor en $/W, lo que significa que un P0 más bajo puede justificar un precio de compra más alto.

Pk[kW]Transformadores y aparamenta

Pérdida en carga (pérdida de cortocircuito) de un transformador: la potencia absorbida a la corriente nominal con el secundario en cortocircuito, corregida a la temperatura de referencia (IEC 60076-1). Incluye la pérdida I²R más las pérdidas por dispersión y por corrientes de Foucault en los devanados.

Por qué importa: Crece con el cuadrado de la carga y es la base de las garantías de eficiencia y de cualquier cláusula de capitalización de pérdidas. Pk y uk% provienen del mismo ensayo, por lo que una hoja de datos que proporcione uno sin el otro está incompleta.

uk%[% (referido a la corriente nominal y a la temperatura de referencia)]Transformadores y aparamenta

Tensión de impedancia de cortocircuito de un transformador: la tensión primaria, en porcentaje de la tensión nominal, que hace circular la corriente nominal por el devanado secundario en cortocircuito (IEC 60076-1).

Por qué importa: Fija el nivel de falla en BT (aproximadamente I″k ≈ In / uk) y, al mismo tiempo, la caída de tensión bajo carga. Es un compromiso real de cotización: un uk mayor reduce el nivel de falla (aparamenta aguas abajo más económica) pero aumenta la caída de tensión y las pérdidas. Cotice siempre uk junto con la potencia del transformador.

Um[kV (eficaz)]Transformadores y aparamenta

Tensión más alta para el material Um: la máxima tensión eficaz entre fases a la que puede operarse el material (IEC 60071-1).

Por qué importa: Um ancla toda la tabla de coordinación de aislamiento: decide qué valores de tensión soportada a impulso tipo rayo y a frecuencia industrial se exigen. Comprar material con un Um demasiado bajo no es un ahorro, es una oferta no conforme.

LI[kV (cresta)]Transformadores y aparamenta

Tensión nominal admisible de impulso tipo rayo: el valor de cresta de la onda de impulso estándar 1,2/50 µs que el aislamiento debe soportar sin perforación (IEC 60071-1).

Por qué importa: Es una especificación con nombre y un ensayo de tipo para aparamenta, transformadores y pasatapas. Es uno de los primeros parámetros que una oferta barata reduce silenciosamente, por lo que debe aparecer explícitamente en la hoja de datos que se compara.

Estabilidad y almacenamiento · 1
λmax[multiplicador (1,00 = carga actual)]Estabilidad y almacenamiento

Factor de cargabilidad máxima λmax del flujo de potencia de continuación: el multiplicador aplicado a todas las cargas en el punto de nariz de la curva PV, el punto donde colapsa la tensión.

Por qué importa: Es el margen de carga del diseño: λmax = 1,35 significa que la red solo colapsa al 135 % de la carga actual. Los planificadores exigen un margen mínimo (el número difiere entre códigos de red — indique el criterio utilizado), y decide si se debe cotizar un refuerzo de línea o más compensación reactiva.

Sistema y general · 1
Loading[%]Sistema y general

Carga: la corriente (o potencia) transportada por una rama expresada como porcentaje de su capacidad nominal.

Por qué importa: Es el número de aceptación para cables y transformadores. Por encima del 100 % el elemento disparará o tendrá que ser derrateado, y el margen que queda en el caso de diseño es exactamente lo que el cliente está pagando — por lo que debe mostrarse con la hipótesis (factor de carga, temperatura ambiente) que lo produjo.

Base: modelo térmico del transformador según IEC 60076-7 (simplificación exponencial ONAN en aceite — elevación del aceite superior 55 K y del punto caliente 80 K a carga nominal) con P0/Pk (primero sus valores, si no los típicos de clase 1 de GB 20052-2020 para esa potencia); transitorio del reactor según IEC 60909-0:2016 (c = 1,1, Z_Q = Un²/Ssc) y la curva de saturación del núcleo tomada únicamente de los datos L–I del fabricante (IEC 60076-6 / GB/T 1094.6 no dan curva por defecto). Los resultados son una estimación de ingeniería para preselección: no es una simulación térmica por elementos finitos ni un estudio EMT de sistema; los transformadores secos, la refrigeración por etapas y la humedad del aislamiento quedan fuera de este modelo.