Cálculo de pérdidas en el diseño del núcleo de un transformador de distribución aplicando el método de los elementos finitos

Abstract

El presente trabajo de investigación trata sobre el cálculo de pérdidas en el hierro del núcleo de un transformador (pérdidas constantes) mediante la aplicación al cálculo numérico utilizando un método numérico conocido como el método de los elementos finitos. En concreto se trata de aportar un sistema de cálculo al campo de la ingenieria eléctrica, el método de elementos finitios aplicado a campos electromagnéticos , conjuntamente con la ecuación de difusión en H, de esta manera se establecerá las ecuaciones gobernantes para las pérdidas de potencia de hierro del transformador. Para éste trabajo se utilizó 01 transformador de distribución trifásico de 50 KVA, 10/0.40-0.22 KV, 60 Hz, sumergido en aceite. Para modelarlo con elementos finitios y poder obtener un resultado el cuál se pueda contrastar con el ensayo en vacío y de esta manera obtener resultados válidos. Al aplicar el presente tema se podrá calcular las pérdidas producidas en el núcleo de un transformador, sin necesidad de construirlo y realizar el ensayo en vacío, esto en la etapa de diseño (simulación) con resultados viables con resultados viables, este tema en el ámbito industrial será de gran ayuda para las empresas dedicadas a diseñar transformadores ya que podrán diseñar prototipos de núcleo de transformadores sin necesidad de construirlos. Como aporte de la tesis se determina cuál es la opción más óptima y apropiada para el diseño del transformador mediante 03 modelos adicionales, manteniendo características del material B-H. obteniendo resultados verídicos.