Transformadores-do tipo seco: construção, enrolamentos e aplicações

O que é um transformador-seco

Um transformador-do tipo seco é um transformador de potência em que os enrolamentos são isolados com materiais sólidos, como resina epóxi, em vez de líquido isolante. Por não haver óleo, a unidade não vaza, não necessita de contenção de óleo e apresenta risco de incêndio muito menor, o que a torna a escolha preferida para instalações internas como prédios comerciais, hospitais, escolas e subestações subterrâneas. O projeto é regido pela IEC 60076-11, que define classes de isolamento e limites de aumento de temperatura para unidades do tipo seco.

Construção e Isolamento

O núcleo magnético é construído em aço silício laminado de alta-grão-orientado para minimizar-a perda de carga e o ruído. Os enrolamentos são enrolados com condutores de cobre e são fundidos em resina epóxi sob vácuo ou encapsulados com isolamento-impregnado de resina. A fundição a vácuo remove bolsas de ar para que a resina penetre totalmente entre as voltas, criando uma camada de isolamento-livre de vazios que resiste à umidade, poeira e ambientes corrosivos. A classe de isolamento, normalmente B, F ou H de acordo com a IEC 60076-11, define a temperatura máxima permitida do enrolamento.

Projetos de enrolamento

Diferentes estilos de enrolamento atendem a diferentes classes de tensão. Enrolamentos de disco são comuns em transformadores-de núcleo com classificação de 25 kV e superiores e também são usados ​​em alguns projetos de 5 kV e 15 kV. Os enrolamentos primários são normalmente bobinas redondas de fio de cobre redondo isolado, enquanto os enrolamentos secundários são de cobre enrolado em folha com isolamento de resina, o que proporciona alta resistência a curtos-circuitos. O nível de isolamento básico de um transformador-seco moderno é projetado para ser equivalente ao de transformadores-preenchidos com líquido da mesma classe de tensão, de modo que a unidade resista aos mesmos níveis de impulso de raio.

Aplicações de transformadores-secos

Os transformadores-secos são usados ​​sempre que a segurança contra incêndio, a limpeza ambiental ou as restrições de espaço excluem unidades cheias-de óleo. As aplicações típicas incluem hospitais e centros médicos, universidades, escritórios comerciais, instalações correcionais, data centers e indústrias de processos-contínuos. Eles também são usados ​​em áreas com atividade sísmica porque os enrolamentos encapsulados resistem à vibração. A instalação ao ar livre é possível, mas requer um invólucro à prova de intempéries adequado ao meio ambiente, uma vez que o isolamento exposto é sensível à chuva e à umidade.

Vantagens e vida útil

Como não contêm líquidos, os transformadores do tipo-seco oferecem operação-livre de poluição, sem risco de vazamento e descarte simplificado no final da vida útil. A ausência de óleo combustível reduz o risco de incêndio em áreas perigosas, como fábricas de produtos químicos. A manutenção limita-se à limpeza periódica do sistema de ventilação, verificação das conexões e medição da resistência de isolamento. Com os devidos cuidados, uma unidade-seca pode fornecer de 20 a 30 anos de serviço, e os projetos encapsulados modernos oferecem taxas de falha muito baixas quando operados dentro de sua classificação.

Avaliações típicas

Parâmetro	Faixa Típica
Capacidade nominal	50kVA a 2500kVA
Tensão primária	0,4 kV a 35 kV
Classe de isolamento	B, F ou H conforme IEC 60076-11
Método de resfriamento	Um ar natural, ar forçado AF
Material de enrolamento	Cobre, alumínio opcional
Padrões aplicáveis	CEI 60076-11, GB/T 10228

Perguntas frequentes

Q:Os transformadores-secos podem ser instalados ao ar livre?

A:Sim, se forem colocados em um invólucro à prova de intempéries que os proteja da chuva, neve e umidade extrema, e se as condições ambientais permanecerem dentro dos limites do projeto.

Q:Quanto tempo dura um transformador-do tipo seco?

A:Um transformador de distribuição do tipo-seco-bem conservado normalmente dura de 20 a 30 anos.

Q:Com que frequência um transformador-seco deve receber manutenção?

A:Pelo menos uma vez por ano: limpe as aberturas de ventilação, verifique as conexões e meça a resistência do isolamento. Aumente a frequência em ambientes empoeirados ou agressivos.

Q:Os transformadores-secos são mais silenciosos que as unidades{1}imersas em óleo?

A:Geralmente sim, com níveis de ruído variando normalmente de 45 a 65 decibéis, dependendo do tamanho e da carga.

Q:O que significa a carta da classe de isolamento?

A:A letra da classe indica a temperatura máxima do enrolamento: classe B 130 graus, classe F 155 graus, classe H 180 graus Celsius, conforme IEC 60076-11.

Q:Um transformador do tipo-seco é mais caro do que um transformador-imerso em óleo?

A:O primeiro custo geralmente é mais alto, mas menor manutenção e instalação mais simples podem reduzir o custo total de propriedade, especialmente para projetos internos.