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Cuidados com seu transformadorINSTRUÇÕES BÁSICAS
1. Sobre o transformador;
Os transformadores são construídos com núcleos de aço silício
GO (Grão Orientado) de alta permeabilidade magnética, o que confere baixas perdas de
energia para ativação do transformador. Sobre este núcleo, é montado o enrolamento
de cobre eletrolítico por onde circulam as correntes de carga do transformador;
normalmente o enrolamento de baixa tensão é montado mais próximo ao núcleo, o que
facilita a isolação entre o cobre, que é energizados com tensões, exemplo, entre 380 e
220 Volts ou 220 e 127 voltas, e o núcleo de aço silício, que é aterrado.
Após a instalação do enrolamento de BT (Baixa Tensão), é colocado o enrolamento de
AT (Alta Tensão) que fica em contato direto com a rede de alta tensão da concessionária
e alimenta o transformador, fato que requer maiores cuidados com a isolação; pois é
onde existe o maior risco de falhas, as quais podem implicar na queima do
equipamento.
Após concluída a montagem dos enrolamentos, é feita a ligação dos enrolamentos com
o comutador, o qual é usado para ajustar a tensão de entrada no transformador com a
tensão da rede da concessionária no ponto de ligação; ou seja o comutador tem por
finalidade ajustar e compatibilizar as duas tensões. Os comutadores, possuem
normalmente 3 TAPs (A escolher), para transformadores de classe 25 kV
(Transformadores que estão instalados em redes que possuem 23100 Volts na Alta
Tensão), os TAPs são divididos em 23100 V, 22000V e 20900V. Para transformadores
instalados na classe 15 kV (redes de alta tensão que possuem 13800 V) os TAPs são
divididos em 13800V, 13200V e 12600 V.
2. Recebimento do transformador:
Os transformadores, na fábrica, sofrem uma série de ensaios antes de serem enviados
para o cliente, são os chamados ensaios de rotina, os quais visam garantir o perfeito
funcionamento do transformador, para o fim que foi projetado. Para um bom
funcionamento do seu transformador, você também pode seguir algumas dicas como
procurar deixar o transformador em local limpo, seco e abrigado antes da instalação do
mesmo; nunca deixar o equipamento em contato direto com o solo.
É importante que antes do descarregamento do transformador, que você faça uma
inspeção no transformador visando identificar eventuais danos provocados durante o
transporte, verifique o aparecimento de deformações no tanque, vazamentos de óleo e
estado da pintura, e avarias nas buchas e acessórios. Caso encontre algum problema,
favor entrar imediatamente em contato conosco para tomarmos as providencias
necessárias.
3. Descarga e manuseio
A descarga do transformador deve ser feita utilizando-se de equipamento adequado
como um guindaste ou uma empilhadeira que tenha capacidade compatível com a
massa do transformador, a movimentação deve ser feita exclusivamente pelas alças de
içamento;
Todos os serviços de descarregamento e locomoção do transformador devem ser
executados e supervisionados por pessoal especializado, obedecendo-se às normas de
segurança.
4. INSTALAÇÃO
Antes da instalação procure certificar-se que os dados de placa estão compatíveis com a
especificação técnica do equipamento; verificar se os dados constantes na placa de
identificação estão coerentes com o sistema em que o transformador será instalado e
também, a correta posição do comutador.
A instalação do transformador deve ser feita por empresas e profissionais capacitados e
especializados com a supervisão de um engenheiro eletricista; pois como mencionado
anteriormente existem ajustes e normas de segurança que devem ser respeitadas para
o perfeito funcionamento do equipamento e para a segurança dos consumidores;
- Instalação em postes: Os transformadores com potência até 300 kVA; podem ser
instalados diretamente em postes, para tanto, o cliente deve mencionar que o
equipamento seja preparado para tal instalação; neste caso, usam-se normalmente
postes de concreto que suportem a carga em questão; dessa maneira, o projetista ou
engenheiro responsável pela instalação deve dimensionar o poste de acordo com as
solicitações mecânicas a que o mesmo será submetido.
- Instalação em piso: Verificar o adequado nivelamento e a resistência das fundações
sobre as quais serão instalados os transformadores. Normalmente os transformadores
contam com rodas bidirecionais para sua movimentação e posicionamento correto no
local; se a instalação for sob trilhos consulte antes a distância entre as rodas para o
correto posicionamento dos trilhos;
Quando o espaço para instalação for reduzido deve-se garantir um espaçamento mínimo
de 70 cm entre transformadores e entre estes e paredes ou muros, proporcionando
facilidade de acesso para inspeção e ventilação.
- Subestações abrigadas: O local no qual será colocado o transformador deve ser bem
ventilado de maneira que o ar aquecido possa sair livremente, sendo renovado por ar
mais fresco. Assim, as aberturas de entrada de ar devem estar próximas do piso e
distribuídas de maneira eficiente. As aberturas de saída deverão estar próximas ao teto
da cabine; o número e tamanho das saídas dependem de suas distâncias acima do
transformador, recomenda-se uso de aberturas de entrada e saída de ar de 1m2 por 200
kVA de potência instalada.
5- LIGANDO O TRANSFORMADOR À REDE
A ligação do transformador aos condutores da rede elétrica deve ser feita de acordo
com o diagrama de ligações de sua placa de identificação. As buchas do transformador
são dotadas de terminais fabricados com uma liga metálica apropriada a oferecer boa
condutividade elétrica, porém não se deve apertar demais os parafusos conectores e
nem permitir que os mesmos fiquem submetidos a esforços mecânicos, pois isto poderá
danificar as buchas ou mesmo provocar vazamentos de óleo. Os cabos da rede
secundária podem ser bastante pesados e neste caso se deve providenciar um apoio
para os mesmos no ponto de conexão de modo a evitar que seu peso seja suportado
pelas buchas.
5.1 – Aterramento do tanque
O tanque conta com pontos específicos para aterramento do mesmo; é necessário que
se providencie um bom sistema de aterramento de forma a garantir a descarga de
correntes de fuga e a segurança das instalações, pois, dessa maneira, uma eventual
falha de isolação será imediatamente percebida. A seção do condutor de aterramento
deverá ser compatível com as possíveis correntes de fuga. O sistema de aterramento
pode ser feito na forma de uma malha, formada por cabos de cobre nu conectados a
hastes de ferro cobreadas ou galvanizadas. A resistência do sistema de aterramento
normalmente deve ser inferior a 10 OHMs.
6. ANÁLISE E REGENERAÇÃO DE ÓLEO
O serviço de análise e regeneração de óleo mineral isolante, garante o desempenho
confiável de um óleo mineral isolante. O sistema de isolamento depende de certas
características básicas do óleo que podem afetar o desempenho geral do equipamento
elétrico. No sentido de atender satisfatoriamente seu papel de múltiplo dielétrico,
agente de transferência de calor e extinção do arco, o óleo deve possuir certas
propriedades básicas, então, óleo mineral isolante em serviço está sujeito a
deterioração devido às condições de uso. Como conseqüência, pode ocorrer mudanças
em suas propriedades básicas e prejudicar severamente suas propriedades elétricas.
Para monitorar e as condições do óleo mineral isolante são realizadas as análises físico-
químicas e gases dissolvidos para determinação do estado de isolação e
envelhecimento do óleo. Dessa maneira, fica evidenciada a necessidade ou não de
tratamento termo-vácuo, substituição ou regeneração do óleo. Saiba de alguns testes
realizados.:
- COR ABNT NBR 14483 – Um rápido aumento da cor indica deterioração ou
contaminação do óleo.
- RIGIDEZ DIELÉTRICA ABNT NBR 6869 – Serve para indicar a presença de
contaminantes, tais como, água e partículas. Um valor baixo de rigidez pode indicar que
um os mais destes elementos estão presentes.
- TEOR DE ÁGUA ABNT NBR 10710 – Um elevado teor de água acelera a deterioração
química do papel isolante e é indicativo de condições de operações indesejáveis, que
requerem correções.
- INDICE DE NEUTRALIZAÇÃO ABNT NBR 14248 – Indica que o óleo contém qualquer
material ácido que além de aumentar a oxidação do óleo e formar borras, pode também
promover a degradação do papel.
- TENSÃO INTERFACIAL ABNT NBR 6234 – Indica a presença de contaminantes polares
que são substâncias quimicamente ativas e, portanto vão acelerar o envelhecimento do
óleo.
- FATOR DE POTÊNCIA ABNT NBR 12133 – Um alto fator de potência é uma indicação de
presença de contaminantes polares solúveis, produtos do envelhecimento ou colóides
no óleo.
- DENSIDADE ABNT NBR 7148 – A densidade é usada para identificar o tipo de óleo.
- PONTO DE FULGOR ABNT NBR 11341 – Um ponto de fulgor baixo pode ser um
indicativo da presença de produtos combustíveis voláteis no óleo.
- GASES DISSOLVIDOS ABNT NBR 7070 – Em amostra de óleo isolante mineral
O Transformador
Esquema de refrigeração de transformadores.
Forma simplificada da distribuição de energia e atuação dos transformadores elétricos
Principio de funcionamento do transformador elétrico
Nesta seção do site você irá entender como funciona o transformador, bem como os
tipos e funcionalidades dos mesmos.
A energia elétrica produzida nas usinas hidrelétricas é levada, mediante condutores de
eletricidade, aos lugares mais adequados para o seu aproveitamento. Ela iluminará
cidades, movimentará máquinas e motores, proporcionando muitas comodidades.
Para o transporte da energia até os pontos de utilização, não bastam fios e postes, toda
a rede de distribuição depende dos transformadores, que elevam a tensão, ora a
rebaixam. Nesse sobe e desce, eles resolvem não só um problema econômico,
reduzindo os custos da transmissão à distância de energia, como melhoram a eficiência
do processo.
Antes de mais nada, os geradores que produzem energia precisam alimentar a rede de
transmissão e distribuição com um valor de tensão adequado, tendo em vista seu
melhor rendimento. Esse valor depende das características do próprio gerador,
enquanto a tensão que alimenta os aparelhos consumidores, por razões de construção
e, sobretudo, de segurança, tem valor baixo, nos limites de algumas centenas de volts
(em geral, 110 V ou 220 V).
Existe uma outra classe de transformadores, igualmente indispensáveis, de potência
baixa, eles estão presentes na maioria dos aparelhos elétricos e eletrônicos encontrados
normalmente em casa, tais como, por exemplo, computador, aparelho de som e
televisor. Cabe-lhes abaixar ou aumentar a tensão da rede doméstica, de forma a
alimentar convenientemente os vários circuitos elétricos que compõem aqueles
aparelhos.
A figura 1 descreve de uma forma simples o funcionamento da distribuição de energia
desde a sua geração até o consumidor, onde inicialmente a energia é gerada pelo
gerador, passando a energia para um transformador de potência, que eleva a tensão
para posteriormente ser levado até os transformadores de distribuição através das
linhas de transmissão.
Após chegar aos transformadores de distribuição os quais estes normalmente situados
nas cidades, à tensão é rebaixada, a nível dos equipamentos eletrodomésticos, ou que
utilizem energia elétrica.
Figura 1:Forma simplificada da distribuição de energia e atuação dos transformadores
elétricos.
1.1 Princípio de funcionamento do transformador
O princípio básico de funcionamento de um transformador é o fenômeno conhecido
como indução eletromagnética: quando um circuito é submetido a um campo magnético
variável, aparece nele uma corrente elétrica cuja intensidade é proporcional às
variações do fluxo magnético.
Os transformadores, na sua forma mais simples (figura 2), consistem de dois
enrolamentos de fio (o primário e o secundário), que geralmente envolvem os braços de
um quadro metálico (o núcleo). Quando uma corrente alternada é aplicada ao primário
produz um campo magnético proporcional à intensidade dessa corrente e ao número de
espiras do enrolamento (número de voltas do fio em torno do braço metálico). Através
do metal, o fluxo magnético quase não encontra resistência e, assim, concentra-se no
núcleo, em grande parte, e chega ao enrolamento secundário com um mínimo de
perdas. Ocorre, então, a indução eletromagnética: no secundário surge uma corrente
elétrica, que varia de acordo com a corrente do primário e com a razão entre os
números de espiras dos dois enrolamentos.
Figura 2:
Principio de funcionamento do transformador elétrico.
A relação entre as voltagens no primário e no secundário, bem como entre as correntes
nesses enrolamentos, pode ser facilmente obtida: se o primário tem Np espiras e o
secundário Ns, a voltagem no primário (Vp) está relacionada à voltagem no secundário
(Vs) por Vp/Vs=Np/Ns , e as correntes por Np/Ns=Is/Ip. Desse modo um transformador
ideal (que não dissipa energia), com 100 ( cem ) espiras no primário e cinqüenta no
secundário, percorrido por uma corrente de 1 Ampere, sob 110 Volts, fornece no
secundário, uma corrente de 2 Amperes sob 55 Volts.
Graças às técnicas com que são fabricados, os transformadores modernos apresent am
grande eficiência, permitindo transferir ao secundário cerca de 100% da energia
aplicada no primário. As perdas – transformação de energia elétrica em calor – são
devidas principalmente à histerese, às correntes parasitas e perdas no cobre.
1. Perdas no cobre. Resultam da resistência dos fios de cobre nas espiras primárias e
secundárias. As perdas pela resistência do cobre são perdas sob a forma de calor e não
podem ser evitadas.
2. Perdas por histerese. Energia é transformada em calor na reversão da polaridade
magnética do núcleo transformador.
3. Perdas por correntes parasitas. Quando uma massa de metal condutor se desloca
num campo magnético, ou é sujeita a um fluxo magnético móvel, circulam nela
correntes induzidas. Essas correntes produzem calor devido às perdas na resistência do
ferro.
Todo esse calor gerado pelas perdas, é refrigerado pelo óleo dielétrico o qual todo o
núcleo do transformador é submerso, sendo assim esse óleo aliado ao aquecimento,
acaba gerando uma corrente de convecção dentro do transformador. Onde o óleo mais
que acaba esquentando fica menos denso e sobe. Após passar pelos radiadores ele
resfria, aumentando sua densidade, e assim se mantém a refrigeração do
transformador, a figura abaixo mostra o esquema da refrigeração natural.
Figura 3 : Esquema de refrigeração de transformadores.
ANÁLISE E REGENERAÇÃO DE ÓLEO
Solicite um orçamento
A DATALINK LTDA realiza serviços de análise e regeneração de óleo mineral isolante. O
desempenho confiável de um óleo mineral isolante num sistema de isolamento depende
de certas características básicas do óleo que podem afetar o desempenho geral do
equipamento elétrico. No sentido de atender satisfatoriamente seu papel de múltiplo
dielétrico, agente de transferência de calor e extinção do arco, o óleo deve possuir
certas propriedades básicas.
O óleo mineral isolante em serviço está sujeito a deterioração devido às condições de
uso. Como conseqüência, pode ocorrer mudanças em suas propriedades básicas e
prejudicar severamente suas propriedades elétricas.
Para monitorar e as condições do óleo mineral isolante a nossa empresa conta com um
novo e moderno laboratório de controle de qualidade. São realizadas as análises físico-
químicas para determinação do estado de isolação e envelhecimento do óleo. Dessa
maneira, fica evidenciada a necessidade ou não de tratamento termo-vácuo,
substituição ou regeneração do óleo. Veja os testes que realizamos:
COR ABNT NBR 14483
Um rápido aumento da cor indica deterioração ou contaminação do óleo.
RIGIDEZ DIELÉTRICA ABNT NBR IEC 60156
Serve para indicar a presença de contaminantes, tais como, água e partículas. Um valor
baixo de rigidez pode indicar que um os mais destes elementos estão presentes.
TEOR DE ÁGUA ABNT NBR 10710
Um elevado teor de água acelera a deterioração química do papel isolante e é indicativo
de condições de operações indesejáveis, que requerem correções.
INDICE DE NEUTRALIZAÇÃO ABNT NBR 14248
Indica que o óleo contém qualquer material ácido que além de aumentar a oxidação do
óleo e formar borras, pode também promover a degradação do papel.
TENSÃO INTERFACIAL ABNT NBR 6234
Indica a presença de contaminantes polares que são substâncias quimicamente ativas
e, portanto vão acelerar o envelhecimento do óleo.
FATOR DE POTÊNCIA ABNT NBR 12133
Um alto fator de potência é uma indicação de presença de contaminantes polares
solúveis, produtos do envelhecimento ou colóides no óleo.
DENSIDADE ABNT NBR 7148
A densidade é usada para identificar o tipo de óleo.
PONTO DE FULGOR ABNT NBR 11341
Um ponto de fulgor baixo pode ser um indicativo da presença de produtos combustíveis
voláteis no óleo.