Ei! Como fornecedor de transformadores de potência de 138kV e 132kV, venho me aprofundando nesses equipamentos incríveis há anos. Hoje vou detalhar os principais componentes de um transformador de potência de 132kV para você.
Primeiro, vamos falar sobre o núcleo. O núcleo é como o coração do transformador. Geralmente é feito de laminações de aço silício de alta qualidade. Essas laminações são empilhadas juntas para formar um circuito magnético fechado. Por que aço silício? Bem, ele tem baixa perda por histerese, o que significa que pode reduzir o desperdício de energia à medida que o campo magnético no núcleo muda constantemente. O núcleo fornece um caminho para o fluxo magnético, que é crucial para o princípio de funcionamento do transformador. Quando uma corrente alternada passa pelo enrolamento primário, ela cria um campo magnético variável no núcleo, e esse campo magnético induz então uma tensão no enrolamento secundário.
Em seguida estão os enrolamentos. Um transformador de potência de 132kV normalmente possui dois enrolamentos: o enrolamento primário e o enrolamento secundário. O enrolamento primário é conectado ao lado de alta tensão, que neste caso é de 132kV. Ele foi projetado para lidar com entrada de alta tensão. O enrolamento secundário, por outro lado, é conectado ao lado da carga e possui um número diferente de voltas dependendo da tensão de saída necessária. A relação entre o número de voltas no enrolamento primário e o número de voltas no enrolamento secundário determina a relação de transformação de tensão. Por exemplo, se você quiser diminuir a tensão de 132kV para um valor mais baixo, o enrolamento secundário terá menos voltas que o enrolamento primário. Esses enrolamentos são feitos de condutores de cobre ou alumínio de alta condutividade. O cobre é frequentemente preferido devido à sua melhor condutividade, mas o alumínio também é utilizado devido ao seu menor custo e menor peso.
Agora, o sistema de isolamento é super importante. Como estamos lidando com altas tensões aqui, o isolamento adequado é essencial para evitar falhas elétricas. Existem dois tipos principais de isolamento em um transformador de potência de 132kV: isolamento sólido e isolamento líquido. Materiais de isolamento sólidos, como papel e cartão prensado, são usados para isolar os enrolamentos uns dos outros e do núcleo. Eles são enrolados nos condutores para fornecer isolamento elétrico. Isolamento líquido, geralmente óleo de transformador, é usado para encher o tanque do transformador. O óleo não só fornece isolamento, mas também auxilia no resfriamento do transformador. Possui boas propriedades dielétricas e pode dissipar o calor gerado durante a operação do transformador. Você pode conferir nossoTransformador Imerso em Óleopara mais detalhes sobre como esse tipo de isolamento funciona na prática.
O tanque do transformador é outro componente chave. É um recipiente grande e resistente que contém o núcleo, os enrolamentos e o óleo isolante. O tanque é feito de aço e projetado para ser à prova de vazamentos. Também deve suportar a pressão interna e os esforços mecânicos durante a operação do transformador. Existem diferentes tipos de projetos de tanques, mas o objetivo principal é proteger os componentes internos do ambiente externo e garantir a operação segura e eficiente do transformador.
Depois temos o sistema de refrigeração. Como mencionei anteriormente, os transformadores geram calor durante a operação e, se esse calor não for removido, pode danificar os componentes. Existem vários métodos de resfriamento disponíveis. Um método comum é o auto-resfriado imerso em óleo (ONAN). Neste método, o calor é transferido dos enrolamentos e do núcleo para o óleo do transformador e, em seguida, o óleo transfere o calor para a superfície do tanque, que o irradia para o ar circundante. Outro método é o resfriamento a ar forçado imerso em óleo (ONAF). Neste caso, ventiladores são usados para soprar ar sobre os radiadores para aumentar a eficiência de resfriamento. Há também resfriado a óleo forçado imerso em óleo (OFAF) e resfriado a água imerso em óleo (OFWF) para transformadores maiores com maiores requisitos de dissipação de calor.
O comutador também é uma parte importante de um transformador de potência de 132kV. Permite o ajuste da relação de tensão. Às vezes, a tensão de entrada pode variar ou os requisitos de carga podem mudar. O comutador de derivação pode alterar o número de voltas no enrolamento, o que por sua vez altera a saída de tensão. Existem dois tipos de comutadores de derivação: comutadores de derivação em carga (OLTC) e comutadores de derivação sem carga (OLTC). Os comutadores de derivação em carga podem fazer alterações enquanto o transformador está em operação, o que é muito útil para manter uma tensão de saída estável sob condições variadas.
O conservador é um pequeno tanque conectado ao tanque principal do transformador. Atua como reservatório para o óleo do transformador. À medida que a temperatura do óleo muda durante a operação do transformador, o volume do óleo também muda. O conservador permite que o óleo se expanda e contraia sem deixar entrar ar no tanque principal. Isto ajuda a prevenir a oxidação do óleo e mantém intactas as propriedades de isolamento do óleo.
As buchas são usadas para retirar os condutores de alta e baixa tensão do tanque do transformador. Eles fornecem isolamento elétrico e suporte mecânico para os condutores. As buchas são feitas de materiais isolantes como porcelana ou materiais compósitos. Eles têm que suportar a alta tensão e as condições ambientais fora do tanque.
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Referências
- "Análise e Projeto de Sistemas de Energia", por J. Duncan Glover, Mulukutla S. Sarma e Thomas J. Overbye
- Roger C. Dugan, Mark F.