Determinación de pérdidas en vacío y en carga y de la impedancia de cortocircuito

Fundamento

Un transformador pierde energía por dos mecanismos independientes que se miden por separado. Las pérdidas en vacío, o pérdidas en el hierro, se determinan alimentando un arrollamiento a tensión y frecuencia nominales con el otro en circuito abierto: como no circula corriente de carga, lo que se mide es la potencia que consume la magnetización del núcleo —histéresis y corrientes parásitas—, que es prácticamente constante y está presente las veinticuatro horas mientras el transformador esté energizado. Las pérdidas en carga, o pérdidas en el cobre, se determinan con un arrollamiento en cortocircuito y alimentando el otro con la corriente nominal a tensión reducida: lo que se mide es la disipación por efecto Joule en los conductores más las pérdidas adicionales por corrientes de Foucault en conductores y partes metálicas, y varían con el cuadrado de la carga. Del mismo ensayo se obtiene la impedancia de cortocircuito, que determina la caída de tensión en carga y, sobre todo, la corriente de cortocircuito que el transformador dejará pasar ante una falla aguas abajo: es el dato con el que se dimensionan las protecciones y el poder de corte de los interruptores. La medición exige vatímetros de muy bajo factor de potencia, porque en vacío el ángulo entre tensión y corriente es grande y un instrumento común introduce errores enormes.

Matriz (en qué muestra)

Transformadores de potencia y de distribución; unidades en ensayo de recepción, en verificación de garantías de rendimiento y en calificación de diseño

Equipamiento necesario¿Dónde lo compro?

Fuente de tensión y frecuencia regulables de potencia adecuada; vatímetros de bajo factor de potencia con transformadores de medida de clase apropiada; analizador de potencia; instrumental de medición de temperatura del arrollamiento y del aceite; sistema de adquisición.

Reactivos¿Dónde lo compro?

No aplica.

Material de laboratorio¿Dónde lo compro?

Transformador con el aceite y los accesorios de servicio; planillas de tensión, corriente, potencia y temperatura; valores garantizados por el fabricante; identificación de la potencia, de las tensiones nominales y del número de serie; resistencia de arrollamientos medida en paralelo.

Consumibles¿Dónde lo compro?

Energía eléctrica en cantidad apreciable.

Unidad

W · pérdidas en vacío a tensión y frecuencia nominales y corriente de excitación · pérdidas en carga corregidas a la temperatura de referencia · impedancia de cortocircuito (%) y relación entre sus componentes resistiva y reactiva · tolerancias aplicables y comparación con los valores garantizados · temperatura del arrollamiento durante el ensayo

Rango de referencia

Las pérdidas en carga se corrigen a la temperatura de referencia y las pérdidas en vacío no: mezclar las dos correcciones es un error frecuente que puede hacer aparecer como conforme un transformador que no lo es

Norma que lo exige

Las resoluciones del ENRE y de los entes reguladores provinciales sobre calidad del producto; los pliegos de compra, que suelen capitalizar las pérdidas y penalizar los apartamientos; los esquemas de eficiencia energética de transformadores; las normas de acreditación del laboratorioargentina e internacional

Norma que describe la técnica

IEC 60076-1, que fija la determinación de las pérdidas en vacío y en carga y de la impedancia de cortocircuito, con sus tolerancias y correcciones; IEEE C57.12.90, con los métodos de medición; IRAM 2250 y la serie IRAM de transformadores de distribuciónargentina e internacional

Edición y vigencia de la norma

IEC 60076-1; IEEE C57.12.90; IRAM 2250

Volumen de muestra

No destructivo. Ensayo sobre el transformador completo

Conservación y transporte

En vacío el factor de potencia es muy bajo y hace falta vatímetro específico: con un instrumento común el error puede ser de decenas por ciento sobre un valor que se capitaliza a treinta años. La forma de onda de la fuente debe ser suficientemente senoidal, porque las armónicas alteran las pérdidas en el hierro.

Límite de detección típico

Los analizadores resuelven fracciones de watt sobre decenas de kilowatt

Incertidumbre típica

Del 1 al 3 % en pérdidas; del 0,5 al 2 % en impedancia

Área

Electrotecnia; Energía y biogás; Metrología y calibración

Fecha de última actualización: 22/9/2026