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En la era de la transición energética global, los transformadores elevadores fotovoltaicos (PV Step-Up Transformers) se han convertido en un componente crítico para garantizar la eficiencia, confiabilidad y seguridad de las plantas solares. Este artículo ofrece una guía técnica integral para EPC, integradores de sistemas, fabricantes de inversores y diseñadores de proyectos solares, incluyendo comparación entre transformadores secos de resina y transformadores sumergidos en aceite, especificaciones técnicas comunes, y recomendaciones de selección.
En un sistema fotovoltaico:
Los paneles solares generan corriente continua (DC).
El inversor convierte DC en corriente alterna (AC) de baja tensión (400V – 800V).
El transformador elevador aumenta esta tensión al nivel de la red (6 kV – 35 kV) para conexión a la subestación.
Además, el transformador proporciona:
Aislamiento eléctrico para seguridad.
Resistencia a cortocircuitos y sobrecargas.
Compatibilidad con condiciones ambientales adversas, como alta temperatura, humedad, polvo o corrosión.
| Característica | Transformador Seco de Resina (CRT) | Transformador Sumergido en Aceite |
|---|---|---|
| Aplicación | Instalaciones interiores, subestaciones compactas, entornos húmedos o corrosivos | Plantas fotovoltaicas grandes al aire libre |
| Riesgo de incendio | Bajo (sin aceite) | Mayor (contiene aceite inflamable) |
| Mantenimiento | Mínimo, sin necesidad de revisión de aceite | Requiere monitoreo y mantenimiento del aceite |
| Resistencia a la humedad | Excelente | Buena, pero depende de la protección |
| Eficiencia | Buena, ligeramente menor en capacidades altas | Alta, especialmente en grandes potencias |
| Coste | Más alto para capacidades grandes | Más económico en capacidades elevadas |
| Enfriamiento | Natural o forzado (AN/AF) | Natural o forzado (ONAN/ONAF) |
| Ideal para | Subestaciones compactas, proximidad a inversores | Plantas centrales fotovoltaicas de gran escala |
Recomendación de ingeniería:
Plantas centralizadas grandes → aceite
Subestaciones compactas o interiores → resina
Ambientes húmedos/corrosivos → resina
Altitudes elevadas → aceite para mejor disipación
| Parámetro | Rango típico |
|---|---|
| Capacidad | 500 kVA – 5,000 kVA (pequeñas y medianas plantas) 6,3 MVA – 20 MVA (plantas centralizadas) |
| Voltaje primario | 0,4 kV / 0,69 kV / 0,8 kV |
| Voltaje secundario | 6 kV / 10 kV / 20 kV / 33 kV / 35 kV |
| Conexión de devanados | Dyn11 / Yyn0 / Yd11 / vector especial para PCS |
| Frecuencia | 50 Hz / 60 Hz |
| Enfriamiento | AN / AF (seco) / ONAN / ONAF (aceite) |
| Nivel de protección | IP20 – IP33 |
| Normas de eficiencia | IEC 60076, DOE, EU Eco-Design Tier 2 |
| Requisitos especiales | Alta resistencia a armónicos, aislamiento reforzado, monitoreo inteligente opcional, resistencia a ambientes salinos o arenosos |
Minimización de pérdidas en vacío y carga.
Reducción de costes operativos (LCOE más bajo).
Transformadores secos: sin aceite → cero riesgo de incendio.
Transformadores aceite: alta capacidad de sobrecarga y disipación térmica.
Resistencia a humedad, polvo, salinidad o arena.
Adecuados para entornos interiores y exteriores, incluyendo subestaciones remotas.
Transformadores secos: mantenimiento mínimo, ideal para plantas sin operador constante.
Transformadores aceite: requiere revisión periódica de aceite y monitoreo.
Plantas centralizadas de MW a cientos de MW.
Integración directa con inversores de gran potencia.
Minimiza pérdidas en cableado y reduce el footprint de subestaciones.
Transformadores secos en módulos prefabricados.
Ideal para rooftop solar, comerciales o industriales.
Ambientes marinos, desérticos o húmedos.
Requiere selección de resina o protección anticorrosiva en aceite.
Capacidad según inversor:
Ej: Inversor de 6,25 MW → transformador 6,3 MVA.
Tipo de transformador:
Seco para interiores, proximidad a inversores, ambientes húmedos.
Aceite para plantas centralizadas al aire libre.
Voltaje de conexión:
Determinado por la red y normativa local.
Protección ambiental:
IP23 – IP33 según ubicación.
Certificaciones:
CE, IEC, ISO, SGS, KEMA según exportación y normativas locales.
