O que é um transformador-seco e como ele funciona?

O que é um transformador-seco

Um transformador-do tipo seco é uma máquina elétrica estática que altera os níveis de tensão usando indução eletromagnética, com os enrolamentos isolados por materiais sólidos, como resina epóxi, em vez de líquido isolante. Por não conter óleo, não vaza, não necessita de contenção de óleo e apresenta baixíssimo risco de incêndio. O ar ao redor dos enrolamentos proporciona resfriamento, portanto a unidade deve ser instalada em um espaço ventilado. Esse projeto torna os transformadores-secos a escolha preferida para locais internos, como edifícios comerciais, hospitais, escolas e subestações subterrâneas, e as regras de projeto são definidas pela IEC 60076-11.

Como funciona um transformador-do tipo seco

O transformador consiste em um núcleo de aço silício laminado, um enrolamento primário e um enrolamento secundário. Quando a corrente alternada flui no enrolamento primário, ela cria um campo magnético no núcleo, e esse campo variável induz uma tensão no enrolamento secundário. A relação entre as tensões de entrada e saída é igual à razão das voltas do enrolamento. O núcleo fornece um caminho de baixa{3}}relutância para o fluxo magnético, enquanto os enrolamentos transferem a energia. Em uma unidade-seca, o núcleo e os enrolamentos são encapsulados em isolamento sólido, e o calor é removido pela circulação natural de ar ou por ventiladores-de ar forçado, quando instalados.

O processo de fabricação-seco

A produção de um transformador tipo seco-de resina fundida segue uma sequência controlada. Primeiro, o núcleo é montado a partir de laminações de aço silício orientadas de-grão-de alta qualidade que são cortadas e empilhadas para minimizar-a perda de carga e o ruído. Em seguida, os enrolamentos primário e secundário são enrolados em condutores de cobre, com a seção transversal-do condutor e as voltas calculadas para a tensão e corrente necessárias. Em seguida, o conjunto de enrolamento é colocado em um molde e impregnado com resina epóxi sob vácuo, de modo que a resina penetre totalmente entre as voltas e não permaneçam bolsas de ar. A montagem é então curada por aquecimento para endurecer a resina em uma camada de isolamento sólida-resistente à umidade. Por fim, a unidade completa é montada em seu gabinete e submetida a testes de rotina, incluindo verificação de proporção, medição de perda de carga e sem carga e testes de resistência dielétrica.

Transformadores imersos-do tipo seco versus óleo-

As duas tecnologias diferem em isolamento e resfriamento, e cada uma se adapta a condições diferentes. As unidades-secas usam ar e resina sólida, não precisam de teste ou substituição de óleo e são mais fáceis de reciclar porque o cobre e o aço não são contaminados por óleo. Eles também são mais silenciosos e seguros em espaços fechados. As unidades-imersas em óleo usam óleo mineral tanto para isolamento quanto para resfriamento, o que proporciona uma remoção de calor mais eficaz e, portanto, maior capacidade de sobrecarga contínua, mas exigem manutenção de óleo, contenção de óleo e proteção contra incêndio mais cuidadosa. A escolha depende do ambiente de instalação, do perfil de carga e dos regulamentos locais contra incêndio.

Onde os transformadores-secos são usados

Os transformadores do tipo-seco são adequados para a maioria das aplicações internas que precisam de uma conversão confiável de média tensão para baixa tensão. Instalações típicas incluem edifícios comerciais e de escritórios, hospitais e centros médicos, universidades, data centers e plantas industriais onde as regras de segurança contra incêndio restringem equipamentos-cheios de óleo. Eles também podem ser instalados ao ar livre quando colocados em um gabinete à prova de intempéries adequado ao meio ambiente. Sua baixa necessidade de manutenção e operação limpa os tornam atraentes para instalações que funcionam continuamente e não podem permitir interrupções prolongadas.

Perguntas frequentes

Q:Um transformador-seco é igual a um transformador de resina fundida?

A:Em grande parte sim. A maioria dos transformadores-secos modernos são unidades de resina fundida nas quais os enrolamentos são encapsulados em resina epóxi, e os dois termos são frequentemente usados ​​de forma intercambiável.

Q:Os transformadores-secos precisam de trocas de óleo?

A:Não. Elas não contêm óleo, portanto não há teste de óleo, substituição de óleo ou monitoramento de vazamento, o que simplifica a manutenção em comparação com unidades-imersas em óleo.

Q:Um transformador-do tipo seco pode ser instalado ao ar livre?

A:Sim, se estiver alojado num invólucro à prova de intempéries que proteja o isolamento exposto da chuva, neve e umidade, 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, desde que seja operado dentro de sua classificação e mantido limpo.

Q:Os transformadores-secos são mais eficientes que os imersos-em óleo?

A:Na carga nominal, ambos os tipos atingem alta eficiência, geralmente acima de 96%. As unidades imersas em óleo-tendem a ter uma vantagem sob carga pesada sustentada porque o resfriamento a óleo é mais eficaz, enquanto as unidades do tipo-secas são preferidas pela segurança e baixa manutenção.

Q:Quais testes são realizados em um transformador-seco antes da entrega?

A:Os testes de rotina incluem verificação de relação de tensão e grupo de vetores, resistência de enrolamento, perda de-carga e corrente, perda de carga e impedância, resistência de isolamento e testes de resistência de-tensão aplicada e tensão induzida-de acordo com IEC 60076-11.