La aparición de las energías renovables, así como el avance

de la electrónica de potencia, ha provocado que la red eléctrica

moderna sea más activa de lo que era antes. Una de las

líneas de investigación en este ámbito es el transformador

de estado sólido (SST, por sus siglas en inglés), que tiene

por objeto sustituir el transformador de potencia de 50/60 Hz

tradicional usando técnicas de conversión en alta frecuencia

usando componente de estado sólido para lograr un convertidor

AC/AC. [5]

En la figura 1(a) se tiene el concepto básico de un SST,

la fuente de corriente alterna que es rectificada, pasa por

una etapa de aislamiento para ser transformada nuevamente

a corriente alterna. En la figura 1(b) se muestran los transfor-

madores actuales que se usan en la distribución de potencia

contra transformadores de estado sólido.

Figura 1. Transformador de estado solido: (a) Concepto básico; (b) Trans-

formador tradicional contra SST.[6]

La motivación principal para la investigación y desarrollo

de esta tecnología es proporcionar la reducción del volumen

y peso en las transformaciones de tensión, así como reducir

el costo de instalación, transporte y mantenimiento. [6].

Este trabajo pretende hacer una pequeña introducción a los

transformadores de estado sólido, topologías, componentes,

posibles aplicaciones y principales características.

II. TOPOLOGÍAS

Hay una gran cantidad de topologías de los transformadores

de potencia que pueden ser clasificados en 4 configuraciones

básicas, esta clasificación se muestra en la figura 2, donde se

le dan los nombres de tipo A, B, C y D, estos tipos se detallan

a continuación [5]. Cabe mencionar que estas topologías son

bidireccionales.

Figura 2. Clasificación de las topologías básicas de los SST. [5]

Tipo A: Se da un cambio directo de alta tensión (HVAC,

por sus siglas en inglés) a baja tensión (LVAC, por sus

siglas en inglés) en corriente alterna. Estas topologías son

de bajo costo y peso debido a su configuración simple.

Esta configuración es inadecuada para aplicaciones donde

se requiera compensación de potencia reactiva, ya que se

necesita el bus DC para poder realizar la compensación.

También, las perturbaciones que sucedan de un lado

afectan el otro lado, que es un problema que se tiene

con los transformadores actuales.

Tipo B: Esta configuración tiene un aislamiento en la con-

versión AC/DC que proporciona la baja tensión, seguido

por el inversor para la baja tensión. En esta configuración

igual que para la C, la compensación de potencia es

posible.

Tipo C: Igual que para el tipo C, se tienen dos estaciones

de conversión. El aislamiento galvánico esta del lado de

baja tensión.

Tipo D: para estas configuraciones se tienen tres etapas

en la conversión de la energía, como se muestra en la

figura 2, primero se pasa de corriente alterna a directa en

alta tensión, luego con ayuda de un transformador de alta

frecuencia se aísla galvánicamente la carga de la fuente

mientras se baja la tensión mediante un convertidor

DC/DC. Por último, se transforma la tensión directa a

alterna en baja tensión.

Transformadores de estado sólido. (PDF Download Available). Available from: https://www.researchgate.net/publication/282785641_Transformadores_de_estado_solido [accessed Mar 13 2018].