Desarrollo de un modelo de predicción de pérdidas en vacío para evitar sobredimensionar el núcleo del transformador de distribución tipo pedestal trifásico menor a 1,001 kVA.

Abstract

La preocupación mundial por el continuo uso eficiente de la energía, que apoye el desarrollo de las naciones y minimice el impacto global de las emisiones de carbono es tema prioritario entre las naciones en el mundo entero. El Departamento de Energía de los Estados Unidos señala como parte del programa de eficiencia energética 10 CFR 431 la responsabilidad de los fabricantes de equipo eléctrico la certificación y cumplimiento de sus productos con los niveles de eficiencia establecidos. El problema que busca resolver el proyecto es cómo relacionar parámetros de diseño con valores de pérdidas en vacío registradas por el laboratorio de pruebas para definir un modelo de predicción que guíe a tomar decisiones que eviten sobredimensionar el núcleo del transformador, reduciendo la cantidad de acero al silicio utilizado para cumplir los niveles de eficiencia aplicables a transformadores de distribución tipo pedestal trifásico de 1,000 kVA y menores. Aplicando procesos de minería de datos, obtuvimos los valores de pérdidas en vacío y bajo carga registrados por el laboratorio, aplicando técnicas estadísticas y regresión lineal desarrollamos un modelo de predicción del comportamiento de las pérdidas en vacío a partir de seis variables correspondientes al diseño. El potencial económico identificado es de $65K USD anuales por concepto de ahorro de materiales resultante de ajustar el espesor “A” del núcleo en base a la información de las pérdidas que el modelo de predicción sugiere. El estudio propone incorporar la utilización del modelo de predicción de pérdidas en vacío al proceso de ingeniería de manera que sirva de guía a los ingenieros de diseño apoyándolos en la toma de decisiones que permita ofertar productos económicamente más competitivos, cumpliendo en todo momento los compromisos contractuales y estándares de eficiencia aplicables.