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Valorización de Perdidas de Transformadores.

INTRODUCCION

En el diseño de transformadores es posible obtener soluciones técnicas en una variedad de combinaciones de cantidad de materiales básicos y solicitaciones específicas. Esto es: Diferentes alternativas de pesos y pérdidas, tanto para el fierro magnético, como para el cobre. Los pesos de los materiales inciden directamente en el costo de adquisición y las pérdidas, en los gastos operativos del transformador. La alternativa más económica para el usuario será aquella que arroje un mínimo para el costo de adquisición, más el valor actualizado de los gastos operativos, durante la explotación. En este artículo se expone un procedimiento de análisis económico considerando la Capitalización de las Perdidas de los transformadores.

Perdidas en el Transformador

Son producidas en el circuito magnético, excitado a su tensión y frecuencia nominal. No varían con la carga. Se las llama también: Pérdidas en el Fierro..

Son producidas en los arrollamientos, cuando circula la corriente nominal. Varían en proporción al cuadrado de la corriente de carga. Se las llama también: Pérdidas en el Cobre.

Se puede describir una carga genérica mediante la expresión:
CX = Pn * X
Donde:
Pn es la potencia nominal del transformador y el coeficiente X es la relación de la carga actual a la potencia nominal.

En este caso las pérdidas en el transformador son: PX = P0 + Pc*X2

Perdidas en el Transformador

h: Horas de utilización al año.
fC: Factor de Carga (carga media / carga máxima).
fP: Factor de pérdidas (Valor medio cuadrático del Diagrama de Carga, en las 24 horas del día.
fPP: Factor de Pérdidas en hora punta (Parte de fP correspondiente a las horas de punta).
fPF: Factor de Pérdidas fuera de hora punta = fP - fPP
fU: Factor de Utilización = Potencia Máxima / Pn

Tarifas Eléctricas

Para el nivel de tensión del suministro:

Cd: Precio mensual por demanda máxima: $ / KW
Ce: Precio de la energía eléctrica: $ / KWh
Cep: Precio de la energía en horas de punta:: $ / KW

Factores Financieros

Fa: Factor de Amortización (Es la fracción del capital que debe pagarse anualmente para restituirlo, con sus intereses, al término del proyecto)
Fa = [ i * (1 + i/100)n ] ÷ [ (1 + i/100)n - 1 ]
Donde:
i = Interés anual del capital en %
n = duración del proyecto en años
Ej: Para i = 8% y n = 25 años, Resulta: Fa=9.368%

FC: Factor de Capitalización (Es el múltiplo de un pago anual, equivalente al capital actual, el cual será restituido, con sus intereses, al término del proyecto)
FC = [ (1 + i/100)n - 1 ] / [ i * (1 + i/100)n ] = 100 / Fa
Donde:
i = Interés anual del capital en %
n = duración del proyecto en años
Ej: Para i = 8% y n = 25 años, Resulta: FC=10.69

Coeficiente de Capitalización

Coeficiente de Capitalización de Pérdidas en Vacío: K0 = ( 12 * Cd + H * Ce ) Fc ......... $ / KW

Coeficiente de Capitalización de Pérdidas con Carga: KC = ( 12 * Cd + H * ( Ce * fPf + CeP * fPP ) * FU2 ) Fc ......... $ / KW

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