Pérdidas en vacío y con carga

Las pérdidas en vacío, o pérdidas en el núcleo, se deben a la histéresis y a las corrientes parásitas en el acero magnético. Existen siempre que el transformador está energizado, tenga o no carga, y prácticamente no cambian con la carga. Dependen de la calidad del acero y del diseño del núcleo.

Las pérdidas con carga, o pérdidas en los devanados, se deben principalmente a la resistencia de los conductores (pérdidas I²R) y a pérdidas adicionales por flujo disperso. Crecen con el cuadrado de la corriente: a la mitad de carga son aproximadamente la cuarta parte de las nominales. Los armónicos de la carga las aumentan, por lo que un transformador que alimenta muchos variadores se calienta más que lo que su carga en kVA sugiere.

Para la evaluación económica, la distinción es clave. Un transformador que pasa energizado todo el año con carga baja, como el de una planta de un turno, está dominado por las pérdidas en vacío. Uno que opera a plena carga casi continuamente está dominado por las pérdidas con carga. Por eso conviene comparar ofertas por costo total de propiedad, valorizando ambas pérdidas según el perfil real de operación, y no solo por el precio de compra.

Ejemplo ilustrativo: dos transformadores de 1,500 kVA tienen pérdidas totales similares, pero uno tiene menores pérdidas en vacío y el otro menores pérdidas con carga. En una planta que opera de lunes a viernes en un turno, con el transformador energizado las 8,760 horas del año, el de menores pérdidas en vacío consume menos energía a lo largo de su vida.