O transformador de-enrolamento duplo-trifásico imerso em óleo de 110 kV com-regulação de tensão fora-do circuito (ou não excitado) é um daqueles equipamentos que mantém silenciosamente os sistemas de energia modernos funcionando. Pode não receber muita atenção, mas honestamente, a rede teria dificuldades sem ela. Sua principal função é simples: aumentar ou diminuir a tensão de forma eficiente enquanto usa óleo mineral para isolamento e resfriamento.
O design em si é bastante simples. Há um enrolamento de-alta tensão-normalmente de 110 kV-e um enrolamento de-tensão mais baixa que normalmente fornece energia a 35 kV, 10,5 kV ou 6,3 kV. Como o comutador só pode ser ajustado quando o transformador está desligado, ele geralmente é escolhido para redes onde os níveis de tensão permanecem razoavelmente estáveis e não flutuam muito.
Uma parte fundamental da rede elétrica
Você verá esses transformadores em subestações em todos os lugares, especialmente em sistemas de transmissão e distribuição de alta-tensão. Eles realizam a importante tarefa de reduzir a eletricidade das linhas de transmissão de 220kV ou 330kV para 110kV nas redes regionais e, às vezes, até menos para a distribuição local.
As usinas de energia também dependem deles. Sem esses transformadores, levar a eletricidade gerada com segurança para a rede seria muito mais complicado.
Um dos motivos pelos quais são tão amplamente utilizados é a flexibilidade. Eles estão disponíveis em diversas faixas de capacidade, desde apenas alguns MVA até várias dezenas de MVA. Portanto, quer se trate de uma área urbana movimentada ou de uma rede rural remota, geralmente existe um modelo adequado ao trabalho.
O design{0}imerso em óleo também traz diversas vantagens práticas. O óleo mineral resfria o núcleo e os enrolamentos de forma eficiente, ajuda a reduzir as perdas de energia e ainda mantém o ruído operacional relativamente baixo. Além disso, esses transformadores têm forte resistência a curto-circuito, o que é uma grande vantagem para subestações externas onde a confiabilidade é mais importante do que qualquer outra coisa.
E para ser justo, eles são feitos para durar. Com manutenção adequada, não é incomum que uma dessas unidades permaneça em serviço por 30 anos ou mais.
A indústria pesada depende deles
Fora das subestações de serviços públicos, esses transformadores também são muito utilizados em ambientes industriais. Siderúrgicas, fábricas de produtos químicos, minas e grandes instalações de produção precisam de energia estável de média-tensão para motores, bombas e equipamentos de produção. Esses transformadores atendem a essa demanda dia após dia.
Se forem necessários ajustes de tensão, os operadores podem simplesmente alterar as configurações do tap durante os desligamentos programados. Não é tão sofisticado quanto{1}}a mudança de toque em carga, claro, mas é confiável e muito mais fácil de manter.
O transporte ferroviário é outra aplicação importante. Sistemas ferroviários-de alta velocidade e redes metropolitanas usam esses transformadores em subestações de tração para fornecer a tensão operacional correta aos trens. Eles também aparecem em aeroportos, portos e grandes data centers onde a energia confiável é absolutamente crítica.
Projetos de energia renovável também os utilizam. Em parques eólicos e solares, ajudam a aumentar a tensão gerada antes de a eletricidade ser ligada à rede principal.
Por que os utilitários ainda os preferem
Há uma razão pela qual esses transformadores continuam tão populares mesmo com o surgimento de novas tecnologias. Eles oferecem um equilíbrio realmente sólido entre desempenho, durabilidade e custo.
Em comparação com transformadores do tipo-seco, as unidades-imersas em óleo geralmente lidam melhor com condições de sobrecarga e apresentam desempenho mais confiável em ambientes-de alta temperatura. Seu desempenho de isolamento é excelente, os níveis de descarga parcial permanecem baixos e mecanicamente são bastante robustos.
Outra coisa que os operadores apreciam é a eficiência. Perdas operacionais mais baixas ao longo da vida útil do transformador podem se traduzir em economias de energia significativas. E quando se trata de sistemas de energia em escala-de serviços públicos, essas economias aumentam rapidamente.
É claro que nenhum transformador é totalmente isento de-manutenção. O óleo isolante deve ser monitorado regularmente quanto a umidade, acúmulo de gás e contaminação. A protecção ambiental também é importante, pelo que são necessários sistemas adequados de contenção de óleo em caso de fugas.
Ainda assim, os dispositivos de proteção modernos tornam estes transformadores mais seguros do que nunca. Equipamentos como relés Buchholz, sistemas de monitoramento de temperatura e dispositivos de proteção de pressão ajudam os operadores a detectar problemas antecipadamente-antes que se transformem em falhas graves.
Olhando para o futuro
À medida que as redes elétricas se tornam mais inteligentes e a energia renovável continua a expandir-se, estes transformadores evoluem juntamente com a indústria. Os fabricantes estão melhorando os materiais principais, os sistemas de vedação e as tecnologias de isolamento para aumentar a eficiência e reduzir o impacto ambiental.
Em redes com cargas altamente variáveis, os comutadores em{0}}carga definitivamente apresentam vantagens. Mas para aplicações em que as condições de tensão permanecem relativamente estáveis, os transformadores com mudança de-tap fora do circuito-ainda são uma escolha muito prática. Eles são mais simples, mais baratos de manter e, honestamente, extremamente confiáveis.
No final das contas, o transformador de enrolamento duplo-imerso em óleo-de 110kV é uma daquelas máquinas-dos{4}} bastidores que tornam a vida moderna possível. Não é um equipamento chamativo e a maioria das pessoas nunca percebe que ele está em uma subestação. Mas quer esteja a alimentar cidades, fábricas, sistemas ferroviários ou centrais de energia renovável, mantém a eletricidade a circular de forma segura e eficiente todos os dias.
