Calculadora Interactiva
Calcular \%Z desde Prueba de Cortocircuito
Calcular Z Óhmica desde \%Z
Calcular Corriente de Falla desde \%Z
La Fórmula
La impedancia porcentual del transformador se calcula mediante la siguiente fórmula, derivada de la prueba de cortocircuito:
$$\text{\%}Z = \frac{V_{\text{impedancia}}}{V_{\text{nominal}}} \times 100$$
La impedancia del transformador en Ohmios se calcula utilizando la impedancia porcentual y la potencia/tensión nominal:
$$Z_{\text{Óhmica}} = \frac{(\text{\%}Z) \times (V_{\text{nominal}})^2}{100 \times S_{\text{kVA}} \times 1000}$$
La corriente máxima de cortocircuito o falla se puede calcular usando la impedancia porcentual y la corriente a plena carga:
$$I_{\text{cc}} = \frac{I_{\text{pc}}}{\text{\%}Z} \times 100$$
Donde:
- \%Z es la impedancia porcentual.
- Vimpedance es la tensión de impedancia en Voltios.
- Vrated es la tensión primaria nominal en Voltios.
- ZOhmic es la impedancia en Ohmios (Ω).
- SkVA es la potencia aparente nominal en kilo-Voltio-Amperios (kVA).
- Isc es la corriente de cortocircuito en Amperios (A).
- Ifl es la corriente a plena carga en Amperios (A).
Ejemplo de Cálculo (\%Z)
Calculemos la impedancia porcentual de un transformador con una tensión nominal de 11,000 V y una tensión de impedancia de 500 V.
-
Identificar las variables:
- Vnominal = 11,000 V
- Vimpedancia = 500 V
-
Sustituir los valores en la fórmula:
$$\text{\%}Z = \frac{500 \text{ V}}{11,000 \text{ V}} \times 100$$
-
Calcular el resultado:
$$\text{\%}Z = 4.545 \%$$
Por lo tanto, la impedancia porcentual de este transformador es 4.545\%.
¿Por qué es importante la Impedancia Porcentual?
La impedancia del transformador es un valor crucial para la seguridad y el rendimiento de cualquier sistema eléctrico.
- Cálculo de Corriente de Cortocircuito: El valor de impedancia limita directamente la corriente máxima de falla. Esto es esencial para dimensionar interruptores, fusibles y otros dispositivos de protección.
- Regulación de Voltaje: La impedancia causa una caída de tensión al aplicar carga. Una impedancia menor resulta en una mejor regulación, manteniendo el voltaje de salida más estable.
- Protección del Sistema: Los ingenieros utilizan la impedancia para coordinar relés y fusibles, determinando la corriente de falla disponible en diferentes puntos del sistema.
