Cambio climaticoEficiencia Energética

Transformadores eficientes

El poco conocimiento sobre la existencia de transformadores eficientes impide que el uso de tecnologías sea viable para alcanzar ahorros energéticos considerables en el país.

Por Myriam Sánchez.

      Peso, tamaño, costo y resistencia son los factores que deben considerarse para la correcta selección de un transformador.

La electricidad es un factor determinante para conseguir el desarrollo social, industrial y tecnológico de una cultura. Dado su uso en prácticamente todas las actividades diarias, ésta se ha vuelto indispensable para lograr facilidades y comodidades dentro de cualquier ámbito.

Por tal motivo, es necesario analizar diferentes alternativas que consigan el mayor ahorro posible. Ante este panorama la Secretaría de Educación, del Gobierno del Estado de Jalisco publica, en su página oficial, que “el ahorro de energía eléctrica es un elemento fundamental para conseguir una disminución del consumo de combustibles en la generación de electricidad, que conlleva también a obtener un mejor aprovechamiento de los recursos naturales”.

Al respecto, es importante el papel que tiene un transformador, por ser el módulo encargado de aumentar y disminuir la tensión que hay, en un circuito eléctrico de corriente alterna. Por tal motivo, las empresas deben evaluar el funcionamiento de este dispositivo electromagnético con la finalidad de asegurar que trabaje de forma correcta, constante y eficiente.

¿Cómo garantizar la eficiencia  de un transformador?
En entrevista con Constructor Eléctrico, el maestro en Ingeniería Edgar Villaseñor Franco, director Ejecutivo de ICLEI-Gobiernos Locales por la Sustentabilidad, explica que “un transformador se considera eficiente cuando permite la reducción del consumo de energía eléctrica y sus sistemas de distribución son eficaces, además de que existe una reducción considerable en pérdidas técnicas, y se disminuyen las emisiones de gases de efecto invernadero”.

La idea de poder sustituir transformadores convencionales por eficientes, aparte del interés de bajar el consumo de energía eléctrica, así como de mitigar el calentamiento global, de acuerdo con el maestro Villaseñor, surgió al considerar que no era un tema que manejaran las áreas de servicios públicos y alumbrado de los municipios del país.

Por lo cual, al no realizar dicho proyecto, se perdería la oportunidad de obtener los beneficios que conlleva a ahorros de energía, económicos, reducción de gases GEI, modificación de tarifa al cambiar de baja a media tensión (tarifa en baja tensión es 19 por ciento mayor a la de media), reducción de fallas en lámparas, balastros y, por tanto, en los transformadores, así como menores costos de mantenimiento.

Asimismo, menciona que, a raíz de que los transformadores eficientes contienen mayor cantidad de cobre en su interior, la Asociación Internacional Procobre tomó la decisión de promover y difundir esta tecnología por medio de diversos proyectos, entre los que se encuentra uno por parte de ICLEI.

CASO DE ÉXITO
Programa piloto Transformadores Energéticamente Eficientes (TEE).
ICLEI-Gobiernos Locales por la Sustentabilidad, financiado por Procobre.
Localidad: municipios de Aguascalientes y Villahermosa.

En agosto de 2009, en Villahermosa, el costo del kW/h en media tensión con un transformador convencional hubiera sido de 1 mil 702 pesos y de baja tensión de 2 mil 24 pesos, por lo que el costo anual de operación hubiese sido de 90 mil 771. Sin embargo, al sustituirlo por uno de alta eficiencia, el costo de operación bajó a 85 mil 393 pesos, y al solicitar el cambio de tarifa, por la correspondiente a media tensión, el costo de operación disminuyó a 71 mil 808 pesos.

Con esto, se incrementaron ahorros que pasaron de 4 mil 251 a 18 mil 963 pesos, junto con una reducción del tiempo de recuperación, ya que en lugar de tardar más tres años sólo se necesitaron cerca de nueve meses.

Costo anual en baja tensión con transformador ineficiente $90,771
Costo anual en baja tensión con transformador eficiente $71,808
Ahorro anual $18,963
Inversión $15,469
Tiempo de retorno 9 meses

Con dichos resultados, Villahermosa planeó sustituir, durante 2009, 575 transformadores de distribución en sus circuitos de alumbrado público, lo que permite una reducción anual de 1.5 GW/h, ahorros económicos por 2.3 millones de pesos y la no emisión de 1 mil 075 ton de CO2 a la atmósfera.

Es relevante que, a consecuencia de la sustitución de transformadores por dispositivos eficientes, el Gobierno Federal mexicano otorgó a Villahermosa el premio Nacional de Ahorro de Energía 2009.

Fuente: M. en I. Edgar Villaseñor de ICLEI

Para la selección de un transformador, el maestro Villaseñor recomienda tomar en cuenta el peso, tamaño, costo y resistencia, ya que deben reducir las pérdidas técnicas y aumentar la eficiencia del aprovechamiento de la energía eléctrica. También garantiza que, al operar en condiciones de enfriamiento, hay mayores posibilidades de que tengan una vida útil más prolongada.

De igual forma, asegura que el cobre es el mejor conductor eléctrico, y que los transformadores que cuentan con ello operan de forma más eficiente para índices de carga superior. “Con el uso del cobre en los componentes alrededor del núcleo del transformador, se puede reducir la pérdida de energía en un 33 por ciento. Una medida conveniente se basa en incrementar el diámetro del conductor de cobre porque aumenta la eficiencia eléctrica”.

Una vez que se ha hecho la selección de los transformadores, también es significativo realizar un mantenimiento adecuado, y especificar los dispositivos, con el objetivo de permanecer con un óptimo funcionamiento de los mismos.

Guía para mantenimiento preventivo en transformadores
1.         Verificar resistencia de aislamiento
2.         Verificar resistencia óhmica de los devanados
3.         Revisar termómetro
4.         Checar nivel de aceite
5.         Limpiar tanque y bushings
6.         Comprobar que no haya fugas
7.         Verificar que las juntas sellen bien y estén en buen estado
8.         Apriete general de tornillería y conexiones
9.         Checar que siga bien ventilado
10.       Comprobar que no haya desprendimiento de gases o humos
11.       Tomar una muestra adecuada de aceite para verificar sus características

Especificación correcta de un transformador
1.         Capacidad del transformador en kva
2.         Número de fases, generalmente 1 o 3
3.         Tensión en el primario
4.         Tensión en el secundario
5.         Conexión en el primario
6.         Conexión en el secundario
7.         Número de derivaciones arriba y abajo del voltaje nominal, y por ciento de cada una
8.         Sobrelevación de temperatura en grados centígrados
9.         Altura sobre el nivel del mar a la cual se va a operar

Dependiendo del tipo de instalación del equipo ya existente, se podrán dar más especificaciones, como:
1.         Gargantas o ductos en alta y baja tensión, y la colocación relativa de los mismos
2.         Sumersión en líquido especial no inflamable
3.         Equipo de ventilación forzada
4.         Impedancia especial
5.         En general, cualquier accesorio o arreglo que no sean los de norma

Fuente: Manual del Electricista, de Viakon

Así como se deben seguir ciertos pasos para lograr una eficacia en los transformadores, es trascendental cumplir con los requerimientos de la Norma Oficial Mexicana (NOM) para confirmar su buen desempeño.

En este rubro, el maestro Villaseñor cita la NOM-002-SEDE-1999: “Requisitos de seguridad y eficiencia energética para transformadores de distribución”, la cual indica los niveles mínimos de eficiencia que estos transformadores deben tener.

“El adquirir equipos que cumplan con la normatividad mexicana representa grandes beneficios de ahorros de energía económicos y ambientales”.

Sin embargo, el maestro Villaseñor opina que hoy en día no existe una fuerte presencia de transformadores eficientes dentro del mercado nacional, debido a que “muchas empresas en México se encuentran limitadas a la venta de sus productos TEE, ya que únicamente pueden hacerlo para grandes clientes como CFE”.

Las problemáticas frecuentes sobre transformadores eficientes, comenta Villaseñor, tiene que ver con poca difusión, con el alto costo de inversión (ligeramente mayor al convencional), con el poco conocimiento de sus beneficios entre las autoridades locales, y el acceso limitado de compra (sólo grandes volúmenes de compra).

Ante tal panorama, el maestro Villaseñor espera que en próximas fechas se apoye y ejecute un amplio programa de sustitución en circuitos de alumbrado público que permita tener un gran potencial de ahorro de energía en el país.

Participación de instancias gubernamentales y privadas

•  La Comisión Federal de Electricidad (CFE) compra e instala en algunas regiones este tipo de tecnología (Aguascalientes y Tabasco)
•  La Comisión Nacional para el Uso Eficiente de la Energía (Conuee) participa con la promoción de las buenas prácticas
•  El Fideicomiso para el Ahorro de la Energía Eléctrica (Fide) apoya con financiamiento en transformadores cuando se cambia de tensión contratada
•  ICLEI-Gobiernos Locales por la Sustentabilidad se encarga de difundir entre los municipios la adquisición de los Transformadores Energéticamente Eficientes (TEE)
•  Procobre promueve esta tecnología, impulsa la investigación y el desarrollo de nuevas aplicaciones, con el objetivo de contribuir al mejoramiento de la calidad de vida y progreso de la sociedad

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