Transformadores de Distribuição

Tópicos

Apresentação;

Local de aplicação;

Componentes;

Tipos;

Classes de potência;

Classes de isolamento;

Definições construtivas;

Líquidos isolantes;

Resfriamento;

Ventilação forçada;

Perdas no transformador;

Manutenção;

Fatores que alteram o dimensionamento

dos transformadores;

Correção da rigidez dielétrica do ar;

Defeitos.

Encontrados nos postes e entradas de força em alta tensão (industriais), são dispositivos de alta potência, projetados para reduzir a tensão fornecida pela concessionária de energia elétrica, de modo a minimizar o desperdício de energia e o calor gerado.

Apresentação

Local de aplicação

Componentes

Transformador seco;

Transformador em liquido isolante;

Transformador para interior;

Transformador para exterior;

Transformador para poste;

Transformador para plataforma;

Transformador para estação;

Transformador subterrâneo.

Tipos

Tipos deTransformadores

Potências nominais padronizadas (kVA)

Monofásicos Trifásicos

Secos 5, 7.5; 10; 15; 25; 37,5 10; 15; 30; 15; 75

Em líquido isolante

83333; 50000; 35335;25000; 16667; 12500;

8333; 5000; 3333;2500; 1667; 1250;

833; 667; 100;75; 50; 37,5; 25; 15;

10; 5

100000; 75000; 60000;50000; 37500; 30000;25000; 20000; 15000;12000; 10000; 7500;

5000; 3750; 2500;1500; 2000; 1000;

750; 500; 300;225; 150; 112,5;

75; 45; 30;15

Classes de potência

Temperatura máxima (°C)

Designação da classe Alguns materiais representativos da classe

90 0 Algodão, seda e papel não impregnados.

105 AAlgodão, seda e papel impregnados ou revestidos ou quando

imersos em líquido isolante. Esmaltes e vernizes imersos em liquido isolante.

130 B Mica, fibra de vidro e asbesto, com substâncias aglutinantes adequadas às elevações de temperatura correspondentes.

155 F Mica, fibra de vidro e asbesto, com substâncias aglutinantes adequadas às elevações de temperatura correspondentes.

180 HElastômeros de silicatos, mica, fibra de e asbesto, com substâncias

aglutinantes adequadas às elevações de temperatura correspondentes.

Acima de 180 G Materiais formados inteiramente por mica, porcelana, vidro, quartzo e materiais semelhantes.

Classes de isolamento

Tensão de curto-circuito - tensão que deve ser aplicada a um enrolamento para

que a corrente deste enrolamento adquira valor igual à sua corrente nominal,

estando o outro enrolamento em curto-circuito.

Corrente de excitação (corrente a vazio) - corrente que circula num dos

enrolamentos do transformador quando este é alimentado pela tensão e

freqüência nominais, estando o outro enrolamento com circuito aberto.

Definições construtivas

O líquido de um transformador exerce duas funções distintas: uma é de natureza

isolante e a outra é a de transferir para as paredes do tanque, o calor produzidos

pelas perdas, na parte ativa do aparelho.

A fim de executar devidamente estas funções o óleo deve possuir determinadas

características entre as quais as mais importantes são: elevada rigidez dielétrica,

boa fluidez e capacidade de funcionamento com temperaturas elevadas. Essas

características são possuídas pelos óleo mineral.

Líquidos isolantes

Tecnicamente chamado de Alocloro 124, é um óleo resultante da mistura de

hidrocarbonetos, derivados de petróleo.

A instalação de novos aparelhos que utilizem Ascarel foi proibida no Brasil em

1981, mas ainda existem muitos equipamentos abandonados contendo este

produto em subestações de trens e em edifícios industriais.

Impactos ambientais: contaminação tanto do solo como da água, ameaçando,

em especial, os lençóis freáticos.

Riscos à saúde: é considerado carcinogênico, afetando sobretudo fígado, baço e

rins. Pode causar danos irreversíveis ao sistema nervoso central.

Líquidos isolantesA questão do Ascarel

Transformadores Secos

SN - com resfriamento natural;

SVF - com ventilação forçada;

Transformadores em líquido isolante

LN - resfriamento por circulação natural do líquido isolante;

LCF - resfriamento por circulação forçada de óleo, que é retirado do tanque e bombeado num

trocador de calor óleo-ar externo;

LCF/ACF – resfriamento por circulação forçada do óleo do tanque para um trocador de de calor

óleo-água, externo, sendo esta circula em regime forçado;

LN/ VF - resfriamento por circulação natural do óleo e ventilação forçada sobre o tanque e

radiadores.

Resfriamento

A adoção da ventilação forçada sobre os tanques e os radiadores permite obter-se

um aumento da potência nominal dos transformadores com resfriamento

natural.

Dependendo do modelo utilizado e as condições de ventilação, o aumento da

potência pode aumentar em até 30%.

Ventilação forçada

Perdas no Transformador

Perdas no cobre;

Perdas por histerese;

Perdas por correntes parasitas.

Manutenção

Os transformadores, por serem máquinas estáticas, não estão expostos a

desgastes mecânicos e , portanto, o grau de atenção requerido em comparação

com os equipamentos rotativos é muito menor.

Ele está exposto a: vibrações eletromagnéticas, umidade externa, mau contato

no comutador, altas temperaturas devido as altas correntes, deficiência de

vedação ou da silicagel.

Fatores que alteram o dimensionamento dos transformadores

Transformador operando com freqüência diferente da nominal

Perdas no ferro;

Impedância;

Corrente de excitação;

Elevação da temperatura;

Transformadores que operam a altitudes superiores a 1000 metros

Redução da potência nominal.

Altitude (m) Fator de correção1000 1,001200 0,981500 0,951800 0,922100 0,892400 0,862700 0,833000 0,803600 0,754200 0,704500 0,67

Correção da rigidez dielétrica do arAltitudes acima de 1000 m

DefeitosLevantamento estatístico, realizado pela empresa CSN, da incidência de problemas nas diversas partes do transformador.

EET 352 – Instalações Elétricas Industriais

Eduardo Takeshi Yabiku RA: 01.57138-9 Eletrônica

Fernando Carreia Lemos RA: 02.58187-6 Eletrônica

Felipe Augusto Simão dos Santos RA: 02.58178-7 Eletrônica

Italo Segato Tamião RA: 03.00797-9 Eletrônica

Prof. Norberto Augusto Junior