APOSTILA CALCULO DE TRAFOS CURSO DE BOBINAGEM WEG
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WEG INDÚSTRIAS S.A TRANSFORMADORES INSTRUTOR : KLAUS KASPAREIT 1
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WEG INDÚSTRIAS S.ATRANSFORMADORES
INSTRUTOR : KLAUS KASPAREIT
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INDICE
Indice.......................................................1
Introdução...................................................4
Como Funciona o transformador...............................6
Sentido de enrolamento......................................8
Sistemas Elétricos..........................................9
Tipos de Ligação............................................10
Ligação Triângulo..........................................10
Ligação Estrela............................................11
Ligação Zig-Zag............................................12
Religações.................................................13
Potências...................................................14
Potência Ativa ou Útil.....................................14
Potência Reativa...........................................14
Potência Aparente..........................................15
Transformadores Trifásicos..................................19
Potências Nominais Normalizadas............................19
Tensões....................................................19
Derivações.................................................21
Corrente Nominal...........................................24
Freqüência Nominal.........................................26
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Deslocamento Angular.......................................27
Identificação dos Terminais................................30
Características de Desempenho...............................33
Perdas.....................................................33
Rendimento.................................................36
Regulação..................................................37
Capacidade de Sobrecarga...................................38
Características de Instalação..............................40
Operação em paralelo.......................................42
Divisão de carga entre transformadores.....................44
Características Construtivas................................45
Parte ativa................................................45
Núcleo.....................................................46
Enrolamento................................................47
Dispositivos de prensagem, calços e isolamento.............48
Comutador de derivações....................................48
Buchas.....................................................50
Líquido de isolação e refrigeração.........................52
Placas de identificação....................................52
Isolamento entre espiras...................................53
Fios paralelos.............................................53
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Transposição...............................................54
Quantidade de canais na alta...............................54
Distancia entre fases......................................55
Gap........................................................55
Cálculo de radiadores.......................................56
O problema da altitude.....................................56
Noções básicas de cálculo de transformadores................57
Potências padronisadas (kVA)...............................57
Grupos de ligação mais usados:.............................57
Cálculo de Espira por bobina...............................57
Diâmetro da bobina.........................................60
Impedância.................................................61
Exemplo para cálculo.......................................63
Resumo final................................................65
Classificação Dos Transformadores:.........................65
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INTRODUÇÃO
Transformadores e suas aplicaçõesA energia elétrica, até chegar ao ponto de consumo, passapelas seguintes etapas:
a) GeraçãoOnde a força hidráulica dos rios ou a força do vaporsuperaquecido é convertida em energia nos chamados geradores.
b) TransmissãoOs pontos de geração normalmente encontram-se longe doscentros de consumo. Torna-se necessário elevar a tensão noponto de geração, para que os condutores possam ser de seçãoreduzida, por fatores econômicos e mecânicos, e diminuir atensão próxima do centro de consumo, por motivos de segurança.O transporte de energia é feito em linhas de transmissão, queatingem até centenas de milhares de Volts e que percorremmilhares de quilômetros.
c) DistribuiçãoComo dissemos acima, a tensão é diminuída próximo ao ponto deconsumo, por motivos de segurança. Porém, o nível de tensãodesta primeira transformação, não é ainda o de utilização, umavez que é mais econômico distribuí-la em média tensão. Então,junto ao ponto de consumo, é realizada uma segundatransformação, a um nível compatível com o sistema final deconsumo (baixa tensão).Como podemos notar, é imprescindível a manipulação do nível detensão num sistema e potência, quer por motivos econômicos,quer por motivos de segurança, ou ambos. Isto é possívelgraças a um equipamento estático, de construção simples erendimento elevado, chamado transformador. A seguir,apresentamos um sistema de potência, onde temos geração,transmissão, distribuição e transformação de energia elétrica.
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COMO FUNCIONA O TRANSFORMADOR
O fenômeno da transformação é baseada no efeito daindução mútua. Veja a figura abaixo, onde temos um núcleoconstituído de lâminas de aço prensadas e onde foramconstruídos dois enrolamentos.
Ul = tensão aplicada na entrada (primária)N1 = número de espiras do primárioN2 = número de espiras do secundárioU2 = tensão de saída (secundário)
Se aplicarmos uma tensão Ul alternada ao primário, circularápor este enrolamento uma corrente IL alternada que por sua vezdará condições ao surgimento de um fluxo magnético tambémalternado.A maior parte deste fluxo ficará confinado ao núcleo, uma vezque é este o caminho de menor relutância.Este fluxo originará uma força eletro motriz (f.e.m.) E1 noprimário e E2 no secundário proporcionais ao número de espirasdos respectivos enrolamentos segundo a relação:
a = razão de transformação ou relação entre espiras.
As tensões de entrada e saída U1 e U2 diferem muito
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pouco das f.e.m. induzidas E1 e E2 e para fins práticospodemos considerar:
Podemos também provar que as correntes obedecem à seguinterelação:
ou
onde I1 é a corrente no primário e I2 no secundário.
Quando a tensão no primário U1 é superior à dosecundário U2, temos um transformador abaixador. Casocontrário, teremos um transformador elevador de tensão.Para o transformador abaixador a > 1 e para o elevador detensão, a < 1.
Cabe ainda fazer nota que sendo o fluxo magnéticoproveniente de corrente alternada, este também será alternado,tornando-se um fenômeno reversível, ou seja, podemos aplicaruma tensão em qualquer dos enrolamentos que teremos a f.e.m.no outro.
Baseando-se neste princípio, qualquer dos enrolamentospoderá ser o primário ou secundário. Chama-se de primário oenrolamento que recebe a energia e secundário o enrolamentoque alimenta a carga.
Fundamentalmente três fatores norteiam a elaboração doprojeto de um transformador: custo, perdas e impedância.
Se de um lado o mínimo custo é fator preponderante naconquista de mercados, de outro, os fatores perdas eimpedância exibem a qualidade do equipamento. Deste modo,mais do que um equilíbrio entre todos os fatores, éfundamental que seja projetado um transformador que tenha o
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mínimo de perdas e impedância permitidos por norma.10
SENTIDO DE ENROLAMENTO
O sentido do enrolamento depende do tipo de ligaçãoque pretendemos obter, como por exemplo, para obtermos aligação DYN1, a mais usual, para potência de até 500kVA comenrolamento em camadas, o início das bobinas AT e BT são àdireita, com o sentido do enrolamento a esquerda, obtendoentão uma ligação subtrativa, isto se as fases sejam, ligadaspor dentro.
Pode-se obter ligações subtrativas ou aditivasiniciando-se a esquerda ou direita, desde que respeitado ofluxo gerado pelo sentido da corrente, colocando-se as fasesBT e/ou AT por fora ou por dentro.Convenciona-se como normal as bobinas iniciadas à esquerda,conforme figura 9.
Figura 9
POTENCIA < 500KVA POTENCIA > OU = 500KVABT AT BT AT
CAMADA INICIO Direita Direita Direita EsquerdaFASES Dentro Dentro Fora Dentro
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PANQUECA INICIO Esquerda Esquerda Direita EsquerdaFASES Dentro Fora Fora Fora
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SISTEMAS ELÉTRICOS
Faremos uma rápida revisão de conceitos e fórmulas decálculo envolvidos nos sistemas elétricos com o objetivo dereativar a memória e retirar da extensa teoria aquilo querealmente interessa para a compreensão do funcionamento e parao dimensionamento do transformador.
Sistemas de Corrente Alternada Trifásica
O sistema trifásico é formado pela associação de trêssistemas monofásicos detensões, U1, U2 e U3 tais que a defasagem entre elas seja 120°,os "atrasos" deU2 e U1 em relação a U3 sejam iguais a 120°(considerando um ciclo completo360°)(Fig. 1e 2).
Ligando entre si os três sistemas monofásicos e eliminandoos fios desnecessários, teremos um sistema trifásico detensões defasadas de 120° e aplicadas entre os três fios dosistema.
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TIPOS DE LIGAÇÃO
LIGAÇÃO TRIÂNGULO
Chamamos "tensões e correntes de fase" as tensões ecorrentes de cada um dos três sistemas monofásicosconsiderados, indicados por Uf e If.
Se ligarmos os três sistemas monofásicos entre si, comoindica a Fig.3, podemos eliminar três fios, deixando apenas umem cada ponto de ligação, e o sistema trifásico ficará
reduzido a três fios H1, H2 e H3.Fig.3
A tensão em qualquer destes três fios chama-se "tensãode linha" (UL), que é a tensão nominal do sistema trifásico. A
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corrente em qualquer um dos fios chama-se "corrente de linha"(IL).
Examinando o esquema da Fig. 4, vê-se que:1) A carga é aplicada a tensão de linha UL que é a própriatensão do sistema monofásico componente, ou seja, UL = UF2) A corrente em cada fio de linha, ou corrente de linha IL é asoma das correntes das duas fases ligadas a este fio, ou seja,I = If1 + If2.
Como as correntes estão defasadas entre si, a somadeverá ser feita graficamente,como mostra a Fig.5. Pode-severificar que:
IL = If x 3 = 1,732 x If
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Fig 5 Fig 6
LIGAÇÃO ESTRELA
Ligando um dos fios de cada sistema monofásico a umponto comum aos três restantes, forma-se um sistema trifásicoem estrela (Fig.6). As vezes o sistema trifásico em estrela éa “quatro fios” com neutro.
O quarto fio é ligado ao ponto comum as três fases. Atensão de linha, ou tensão nominal do sistema trifásico, e acorrente de linha são definidas do mesmo modo que na ligaçãotriângulo. Examinando o esquema da figura 7 vê-se que:1) A corrente de cada fio da linha, ou corrente da linha IL= If.2) A tensão entre dois fios quaisquer do sistema trifásico éa soma gráfica das tensões de duas fases as quais estãoligados os fios considerados, ou seja:
UL = Uf x 3 = 1,732 Uf
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Fig.6 Fig.7
LIGAÇÃO ZIG-ZAG
Este tipo de ligação é preferível onde existemdesequilíbrios acentuados de carga.
Na Fig.8 temos um diagrama mostrando as ligações eos sentidos das correntes em cada enrolamento Na Fig. 9temos o diagrama fasorial da ligação zig-zag.
Fig.8
O transformador torna-se mais caro, além do aumento de15,5% no volume de cobre e é mais trabalhosa a sua montagem.
Cada fase do secundário, compõe-se de duas bobinasdispostas cada uma sobre colunas diferentes, ligadas em série,assim a corrente de cada fase do secundário afeta sempre porigual as duas fases do primário
Além de atenuar a terceira harmônica, oferece apossibilidade de 3 tensões: 220/127; 380/220; 440/254 V.
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Fig.9
RELIGAÇÕES
Os transformadores religáveis possuem duas ou maistensões disponíveis, ou seja, podem ser religados numa outratensão conforme a tensão da rede. Dessa forma, essestransformadores tem seus enrolamentos com possibilidade deligação para duas tensões.
As religações para A.T. mais comuns são:
- Triângulo / triângulo – triângulo – triângulo (neste casocuidar em utilizar no mínimo seis bobinas / pilar)Ex: 24kV / 8kV
- Triângulo / triângulo – triângulo Ex: 13,8kV / 6,9 kV
- Triângulo / triânguloEx: 36,2 kV / 27,3 kV (Padrão Light)
- Triângulo / estrelaEx: 13,8 kV / 23,902 kV
- Estrela / triânguloEx: 23,902 / 13,8 kV
- Estrela / triângulo – estrelaEx: 13,8 kV / 3,984 kV
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O cálculo do enrolamento é o mesmo, as derivações éque devem ser dimensionadas de maneira tal que ligando-as emsérie tenhamos uma determinada tensão, e outra quando ligarmosem paralelo.
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POTÊNCIAS
Em um sistema elétrico, temos três tipos de potências:aparente, a ativa e a reativa. Estas potências estãointimamente ligadas de tal forma que constituem um triângulo,chamado “triângulo das potências.
S = potência aparente, expressa em VA (volts-ampére)P = potência ativa ou útil, expressa em W (watt)Q = potência reativa, expressa em Var (volt-ampére reativo)Ø = ângulo que determina o fator de potência.
POTÊNCIA ATIVA OU ÚTIL
É a componente da potência aparente (S), que realmenteé utilizada em um equipamento, na conversão da energiaelétrica em outra forma de energia.
Num sistema trifásico: P = S . cos ØP = U . I cos Ø ouP = 3 . UL . IL cos Ø (W)
POTÊNCIA REATIVA
É a componente da potência aparente (S), que nãocontribui na conversão de energia.
Num sistema trifásico: Q = S . sen ØQ = U . I sen ØouQ = 3 . Uf . If . sen Ø Ou aindaQ = 3 . UL . IL . sen Ø (Var)
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POTÊNCIA APARENTE
É a soma vetorial da potência útil e a reativa. É umagrandeza que para ser definida, precisa de módulo e ângulo,características do vetor.
Módulo: S = P2 + Q2
Ângulo: (Ø)
Aqui, podemos notar a importância do fator de potência. Ele édefinido como:
Imaginemos dois equipamentos que consomem a mesmapotência útil de 1000 W, porém o primeiro tem cos Ø = 0,5 e osegundo tem cos Ø = 0,92. Pelo triângulo das potências chega-se a conclusão de que a potência aparente a ser fornecida aoprimeiro equipamento é de 2000 VA, enquanto que o segundorequer apenas 1087 VA.
Um transformador é dimensionado pela potência aparente(S), e por aí se nota a importância da manutenção de um fatorde potência elevado numa instalação. O baixo fator de potênciacausa sérios problemas às instalações elétricas, entre asquais podem ser destacados; sobrecargas nos cabos etransformadores, crescimento na queda de tensão, redução donível de iluminação, aumento das perdas no sistema dealimentação.
Além disso, as concessionárias de energia elétricacobram pesadas multas sobre a tarifa de energia para aquelesque apresentam fator de potência inferior a 0,92.
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A seguir, introduzimos uma tabela prática paradeterminação dos valores de tensão, corrente, potência e fatorde potência de transformadores, em função do tipo de ligação.
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Determinação
Estrela Triângulo Zig-Zag
Tensão de
LinhaUL
UL UL
Tensão no
enrolamentoUL
Corrente de
linhaIL IL IL
Corrente de
enrolamentoIL IL
Ligações dos
enrolamentos
Esquemas
Potência
AparentekVA
Potência
AtivakW
Potência
ReativakVAr
Potência
absorvida da
rede primária
KVA
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Fator de
Potência do
primário
(*)
Fator de
Potência do
secundário
Do projeto de instalação (cosØ2)
(*) ey = Tensão de curto-circuito
er = componente da tensão de curto-circuito
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Exercício:
01) Um transformador trifásico de 1500KVA, ligação Dyn1, ou seja ligado em delta no primário e estrela no secundário, tem as seguintes tensões de linha:
- Primário: 13800V- Secundário: 380V
Calcular:
a) A tensão de linha e de fase da AT
b) A Corrente de linha e de fase da AT
c) A tensão de linha e de fase da BT
d) A Corrente de linha e de fase da BT
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Exemplo 1: Cálculo da potência aparente requerida por dois
equipamentos com fator de potência (cosØ)
APARELHO 1
APARELHO 2
APARELHO 1 :
APARELHO 2 :
CONCLUSÃO:
Verificamos que o equipamento 2 que possui o maior fator de
potência requer apenas 1087 VA, enquanto que o equipamento 1
requer 2000 VA de potência aparente.
Um transformador é dimensionado pela potência aparente (S), e
por aí nota-se a importância da manutenção de um fator de
potência elevado em uma instalação.
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Definições Importantes e Normalização
Potência Nominal
Entende-se por potência nominal de um transformador, ovalor convencional de potência aparente, que serve de base aoprojeto, aos ensaios e às garantias do fabricante e que
TRANSFORMADORES TRIFÁSICOS
A potência nominal de um transformador trifásico é apotência aparente definida pela expressão:
Potência Nominal = Un . In . 3 /1000 (kVA)
POTÊNCIAS NOMINAIS NORMALIZADAS
As potência nominais em kVA, normalizadas pela ABNT (NBR-5440), dos transformadores de distribuição para instalação empostes e plataformas, são as seguintes:
a) transformadores monofásicos para instalação em postes: 5,10, 15,25, 37.5, 50, 75 e 100 kVA;
b) transformadores trifásicos para instalação em postes: 15,30, 45, 75, 112.5 e 150 kVA
c) transformadores trifásicos para instalação em plataformas:225 e 300 kVA.
Há potências normalizadas pela ABNT para transformadoresde potência, que são as seguintes: 500, 750, 1000, 1500,2000, 2500, 3000, 3750, 5000, 7500, 10000.
TENSÕES
Definições
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Tensão Nominal (Un): é a tensão para a qual o enrolamentoé projetadoTensão a Vazio (Uo): é a tensão entre os bornes do
secundário do transformador energizado, porém sem carga.Tensão sob Carga (Uc): é a tensão entre os bornes do
secundário do transformador, estando o mesmo sob carga,correspondente à sua corrente nominal. Esta tensão éinfluenciada pelo fator de potência (cos Ø).
A variação entre a tensão a vazio e sob carga e sobdeterminado fator de potência, chama-se de “regulação”.
Tensão Superior (TS): é a tensão correspondente à tensãomais alta em um transformador. Pode ser tanto referida aoprimário quanto ao secundário, conforme o transformador(abaixador ou elevador).
Tensão Inferior (TI): é a tensão correspondente à tensãomais baixa em um transformador. Pode ser também referida aoprimário ou ao secundário, conforme o transformador (abaixadorou elevador).
Tensão de Curto-circuito (Ucc%): mais conhecida comoimpedância, é a tensão expressa usualmente em percentagem(referida a 75°C) em relação a uma determinada tensão, quedeve ser ligada aos terminais de um enrolamento para obter acorrente nominal no outro enrolamento, cujos terminaiscurtocircuitados.
A impedância de um transformador é também conhecidacomo tensão de curto circuito (Vcc%), expressa usualmente emporcentagem (referida a 75°C), em relação a uma determinadatensão, que deve ser ligada aos terminais de um enrolamentopara obter a corrente nominal no outro, cujos terminais estãocurto-circuitados. Os valores de impedância do transformadorsão geralmente normalizados (NBR 5440 e 5356) pela potência eclasse de tensão. Mas o cliente pode exigir uma impedânciaespecial.
A impedância de curto-circuito medida deve manter-sedentro de 7,5% de tolerância em relação ao valor garantidopelo fabricante, para 1 peça e não varia mais de 7,5% em lote.
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Impedância de Seqüência Zero: é a impedância sobfreqüência nominal, entre os terminais de linha de umenrolamento polifásico em Estrela ou Zig-Zag, interligados e oterminal de neutro. Seu valor depende do tipo de ligação.
È necessário conhecer a impedância de seqüência zero parao estudo de circuitos polifásicos desequilibrados (curto-circuito), somente é levado em consideração em transformadoresDelta-Estrela (zig-zag) ou Estrela-Estrela (zig-zag)duplamente aterrado.
Escolha de Tensão Nominal
Na escolha da tensão nominal deve se levar emconsideração os seguintes casos:
1° caso: Transformadores de distribuição regidos pela NBR 5440.2° caso: Transformadores de distribuição a ser instalado nodomínio de uma concessionária.
A concessionária de energia elétrica possui normaprópria. As tensões serão, portanto, definidas pela mesma.
3° caso: Transformador para uso industrial.
Em uma indústria, poderemos Ter três ou até quatro níveisde tensão:- Subestações de entrada: Primário – 72.5 kV e 138 kV Secundário – 36.2kV – 24.2 kV ou 13.8 kV
- Subestações de distribuição: Primário – 36.2 kV – 24.2 kV ou13.8 kV
Secundário– 440/254 V – 380/220 V ou 220/127 V
Quando a potência dos transformadores for superior a 3MVA, não é recomendável baixar a tensão diretamente para a
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tensão de uso, pois os mesmos tornam-se muito caros devido asaltas correntes. Recomenda-se baixar para uma média tensão, ouseja, 6.9 kV, 4.16 kV ou 2.4 kV e, próximo aos centros decarga rebaixar novamente para as tensões de uso.
Ainda um caso particular de nível de tensão primária deveser comentado. Existem algumas regiões onde o nível de tensãode distribuição está sendo alterado. Neste caso, aconcessionária avisa o interessado, que a tensão atual passaráa outro nível dentro de um determinado período de tempo; logo,o transformador a ser instalado deverá ser capaz de operar emduas tensões primárias, para evitar a aquisição de um novoequipamento quando da alteração. Estes transformadoresespeciais são chamados de religáveis.
A escolha da tensão do secundário depende de váriosfatores. Dentre eles destacamos:a) econômicos – a tensão de 380/220 V requer seções menores dos
condutores para uma mesma potência.b) segurança – a tensão de 220/127 V é mais segura com relação
a contatos acidentais.
De uma forma geral, podemos dizer que para instalaçõesonde equipamentos como motores, bombas, máquinas de solda eoutras máquinas constituem a maioria da carga, deve-se usar380/220 V e para instalações de iluminação e força deresidências deve-se adotar 220/127 V. Na NBR 5440 da ABNTencontramos a padronização das tensões primárias esecundárias.
DERIVAÇÕES
Para adequar a tensão primária do transformador à tensãode alimentação, o enrolamento primário, normalmente o de TS, édotado de derivações (tap’s), que podem ser escolhidosmediante a utilização de um painel de ligações ou comutador,conforme projeto e tipo construtivo, instalados junto a parteativa, dentro do tanque. Este aparato, na maioria dostransformadores de baixa potência, deve ser manobrado com o
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transformador desconectado da rede de alimentação. Em geral ovalor da tensão primária, indicada pela concessionáriaconstitui o valor médio entre aqueles que efetivamente serãofornecidos durante o exercício.
Definições
Derivação principal: a qual é referida a característicanominal do enrolamento, salvo indicação diferente à derivaçãoprincipal é:
a) no caso de número ímpar de derivações, a derivação central;b) no caso de número par de derivações, aquela das duas
derivações centrais que se acha associada ao maior número deespiras efetivas do enrolamento;
c) caso a derivação determinada segundo “a” ou “b” não seja deplena potência, a mais próxima derivação de plena potência.
Derivação superior: aquela cujo fator de derivação é maiorque 1.
Derivação inferior: aquela cujo fator de derivação é menor que1.
Degrau de derivação: diferença entre os fatores de derivação,expresso em percentagem, de duas derivações adjacentes.
Faixa de derivações: faixa de derivação do fator de derivação,expresso em percentagem e referido ao valor 100. A faixa dederivação é expressa de seguinte forma:
a) se houver derivações superiores ou inferiores+ a %, - b % ou ± a % (quando a = b)
b) se houver somente derivações superiores+ a %
c) se houver somente derivações inferiores- b %
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A figura a seguir é a representação esquemática de umenrolamento trifásico com três derivações e a forma de suasconexões.
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Posições doComutador
1 2 3
Comutador conectaos pontos
10 – 711 – 812 - 9
7 – 138 – 149 - 15
13 – 414 – 515 - 6
Tensão em cadaderivação
UN + a% UN UN – b %
Percentual devariação por
degrau
ab
Classe DerivaçãoSuperior
DerivaçãoPrincipal
DerivaçãoInferior
Degrau dederivação
15 13800 13200 12600 ± 4.524.2 23100 22000 20900 ± 5 %
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36.2 34500 33000 31500 ± 4.535
CORRENTE NOMINAL
A corrente nominal (In) é a corrente para a qual oenrolamento foi dimensionado, e cujo valor é obtido dividindo-se, a potência nominal do enrolamento pela sua tensão nominale pelo fator de fase aplicável (1 para transformadoresmonofásicos e 3 para transformadores trifásicos).
Corrente de Excitação
Corrente de excitação ou a vazio (I0), é a corrente delinha que surge quando em um dos enrolamentos do transformadoré ligada a sua tensão nominal e freqüência nominal, enquantoos terminais do outro enrolamento (secundário) sem carga,apresentam a tensão nominal.
A corrente de excitação é variável conforme o projeto etamanho do transformador, atingindo valores percentuais maisaltos quando menor for a potência do mesmo. A corrente deexcitação, conforme figura abaixo, apresentam as suascomponentes ativa e reativa, que se determinam pelas seguintesexpressões:
V
Ip = Io . cos Ø 0IP = Io sen Ø 0
Sendo cos Ø 0 =
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A componente reativa originada pela magnetização representamais que 95% da corrente total, de forma que uma igualdade deIq com I0 leva somente a um pequeno erro.
Em transformadores trifásicos normais, I0 não é idênticonas três fases, em virtude do caminho mais longo no ferro,relativo as fases externas. Por isso I0 referente a fasecentral é menor que das outras. Em conseqüência, o valor de I0
fornecido pelos fabricantes de transformadores, representa amédia das três fases e é expresso em percentagem da correntenominal.
Corrente de Curto-circuito
Em um curto-circuito no transformador, é precisodistinguir a corrente permanente (valor efetivo) e a correntede pico (valor de crista).
Corrente de Curto-circuito Permanente
Quando o transformador, alimentado no primário pela suatensão e freqüência nominal e o secundário estiver curto-circuitado nas três fases, haverá uma corrente de curto-circuito permanente, que se calcula pela seguinte expressão:
IN = corrente nominal
Ez = impedânciaa 75°C
A intensidade e a duração máxima da corrente de curtoque deve suportar o transformador são normalizadas.
Se a Icc calculada for superior a 25 vezes a correntenominal, o transformador deverá suportar 3 segundos 25 vezesIn. Porém, se a Icc calculada for inferior, o equipamentodeverá suportar durante 2 segundos a mesma corrente do casoanterior.
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Corrente de Curto-circuito de Pico
Entende-se como corrente de curto-circuito de pico, ovalor máximo instantâneo da onda de corrente, após aconcorrência do curto-circuito.
Esta corrente provoca esforços mecânicos elevados e énecessário que os enrolamentos estejam muito bem ancorados porcuidadosa disposição de cabos e amarrações para tornar oconjunto rígido. Enquanto a corrente de pico afeta otransformador em sua estrutura mecânica, a corrente permanenteafeta de forma térmica.
Os esforços mecânicos advindos da corrente de curto sãomais acentuados em transformadores de ligação zig-zag, porquesomente a metade de cada enrolamento de fase é percorrido pelacorrente induzida de outra fase.
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Corrente de Partida ou Inrush
É o valor máximo da corrente de excitação (I0) no momentoem que o transformador é conectado a linha (energizado), eladepende das características construtivas do mesmo.
A corrente de partida é maior quanto maior for a induçãousada no núcleo e maior quanto menor for o transformador. Ovalor máximo varia em média de 4 a 20 vezes a correntenominal. O fabricante deverá ser consultado para se saber oseu valor. Costuma-se admitir o seu tempo de duração em tornode 0,1 segundo (após a qual a mesma já desapareceu).
FREQÜÊNCIA NOMINAL
Freqüência nominal é a freqüência da rede elétrica dealimentação para a qual o transformador foi projetado.
No Brasil todas as redes apresentam a freqüência de 60Hz, de forma que todos os equipamentos elétricos sãoprojetados para esta mesma freqüência. Existem muitos paísesonde a freqüência nominal padrão é 50 Hz, como Argentina,Uruguai, Paraguai, entre outros.
Nível de Isolamento
O nível de isolamento dos enrolamentos deve serescolhido entre os valores indicados na tabela ao lado(conforme norma ABNT NBR 5356).
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A escolha entre as tensões suportáveis nominais, ligadas adada a tensão máxima do equipamento da tabela acima, dependeda severidade das condições de sobretensão esperadas nosistema e da importância da instalação.
DESLOCAMENTO ANGULAR
Em transformadores trifásicos, os enrolamentos de cadafase são construídos trazendo intrinsecamente o conceito depolaridade, isto é, isolando-se eletricamente cada uma dasfases, podemos realizar o teste de polaridade do mesmo modoque para os transformadores monofásicos.
No entanto, tal procedimento torna-se pouco prático,além do mais, não nos informa a maneira como estãointerligados os enrolamentos.
Assim uma novo grandeza foi introduzida, o deslocamentoangular é o ângulo que define a posição recíproca entre otriângulo das tensões concatenadas primárias e o triângulo dastensões concatenadas secundárias e será medido entre fases. Deuma maneira prática: seja o transformador ligado naconfiguração mostrada abaixo.
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Tomando o fator de AT como origem, determinamos odeslocamento angular através do ponteiro de um relógio, cujoponteiro grande (minutos) se acha parado em 12 coincide com ofator de tensão entre o ponto neutro (real ou imaginário) e umterminal de linha do enrolamento de alta tensão e cujoponteiro pequeno (horas) coincide com fasor de tensão entre oponto neutro (real ou imaginário e o terminal de linhacorrespondente do enrolamento considerado.
41
Para os transformadores de que tratamos nestaespecificação, o mais comum é a utilização da ligaçãotriângulo na alta tensão e estrela na baixa (designado porDy).
Quanto ao deslocamento angular, o normal é de 30° paramais ou menos (avançado ou atrasado). As demais ligações edeslocamentos angulares não requerem nenhum cuidado especial epodem ser facilmente fornecidas.
Os diagramas de ligação pressupõem igual sentido debobinagem para todos os enrolamentos. A figura abaixo mostrao defasamento do exemplo, usando indicação horário de fasores,o deslocamento no caso é Dy11, ou seja, - 30°.
42
43
2.8. Identificação dos Terminais
Junto aos terminais (buchas) encontramos uma identificação,
pintada, ou marcada em baixo relevo na chapa do tanque,
constituída de uma letra e um algarismo. As letras poderão ser
duas, H ou X. Os terminais marcados em H são os de alta tensão
e os marcados com X são de baixa tensão. Os algarismos poderão
ser 0, 1, 2 e 3 correspondendo, respectivamente, ao terminal
de neutro e ao das fases, 1, 2 e 3. Portanto, as combinações
possíveis são H0, H1, H2, H3 e X0, X1, X2 X3.
A disposição dos terminais no tanque é normalizada, de tal
forma, que se olharmos o transformador pelo lado de baixa
tensão, encontraremos mais a esquerda um terminal X
acompanhado de menor algarismo daqueles que identificam este
enrolamento (por exemplo: X0 ou X1). Consequentemente, ao
olharmos o transformador pelo lado da alta tensão,
encontraremos o terminal H1 mais a direita.
Para uma melhor compreensão, observe as Figuras 2.6 a 2.10.
Nestas figuras encontramos também o esquema de ligação dos
transformadores à rede de alimentação e à carga.
Na Figura 2.11 encontramos a título de ilustração,
transformadores monofásicos ligados em banco, de modo a formar
um equivalente trifásico. Este tipo de ligação apresenta a
vantagem da manutenção e operação, quando danificar uma fase,
basta trocar um dos transformadores por um de reserva, com
menor tempo de parada, caso existir o de reserva à disposição.
Porém, a desvantagem está no capital inicial empregado em 3 ou
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4 transformadores monofásicos ao invés de 2 transformadores
trifásicos de potência equivalente a custo menor.
FIGURA 2.6 – TRANSFORMADOR MONOFÁSICO FN
(1 BUCHA DE AT E 2 BUCHAS DE BT)
TRANSFORMADOR MONOFÁSICO FN(1 BUCHA DE AT E 3 BUCHAS DE BT)
45
TRANSFORMADOR MONOFÁSICO FF
(2 BUCHAS DE AT 2 BUCHAS DE BT)
TRANSFORMADOR MONOFÁSICO FF
(2 BUCHAS DE AT E 3 BUCHAS DE BT)
46
TRANSFORMADOR TRIFÁSICO FF
(3 BUCHAS DE AT E 4 BUCHAS DE BT)
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FIGURA 2.11 – TRANSFORMADORES MONOFÁSICOS LIGADOS EM BANCO
TRIFÁSICO Dyn
Por razões econômicas, ou ainda no caso de manutenções ouavaria em um dos treis transformadores monofásicos, pode-seobter uma ligação trifásica ligando-se somente doistransformadores. Neste caso, a ligação é delta aberto, ou V, ea potência é reduzida para 86.6% do sistema trifásico ligadocom treis transformadores.
CARACTERÍSTICAS DE DESEMPENHO
PERDAS
Em condições normais de funcionamento e altitude deinstalação até 1000m, é considerado que a temperatura ambientenão ultrapasse os 40°C a média diária não seja superior aos30°C. para estas condições, os limites de elevação detemperatura previstos em normas são:
a) Média dos enrolamentos: 55°Cb) Do ponto mais quente dos enrolamentos: 65°Cc) Do óleo (próximo à superfície): 50°C (transformadores
selados, ou seja sem conservador de óleo), 65°C(transformadores com conservador).
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Perdas no Material dos Enrolamentos (Perdas em carga ou perdasno cobre)
a.1) Perdas na resistência ôhmica dos enrolamentos: sãoperdas que surgem pela passagem de uma corrente (I) por umcondutor de determinada resistência ®; estas perdas sãorepresentadas pela expressão I2R e depende da carga aplicada aotransformador.a.2) Perdas parasitas no condutor dos enrolamentos: sãoperdas produzidas pelas correntes parasitas induzidas, noscondutores das bobinas, pelo fluxo de dispersão; são perdasque dependem da corrente (carga), do carregamento elétrico eda geometria dos condutores das bobinas.
Perdas no Ferro do Núcleo Magnético (Perdas a Vazio)
b.1) Perdas por histerese: são perdas provocadas pelapropriedade das substâncias ferromagnéticas de apresentarem um“atraso” entre a indução magnética (B) e o campo magnético(H). O fenômeno da histerese é análogo ao da inércia mecânica.b.2) Perdas por correntes parasitas: assim como no caso dasperdas parasitas no material condutor dos enrolamentos, o luxoindutor variável induz no ferro forças eletromotrizes que porsua vez farão circular as correntes parasitas em circuitoselétricos fechados; estas são proporcionais ao quadrado daindução.
Como vimos, as perdas se apresentam principalmente nonúcleo e nos enrolamentos, e são expressas em watts (W).
Existem perdas originárias de indução nas ferragens e notanque, e outras de origens aleatórias nem sempre de perfeitadefinição, que porém comparadas com as descritas nos itens “a”e “b”, podem ser desprezadas. Quando da realização de ensaiospara determinação das perdas, estas aleatórias são detectadasjuntamente com as principais.
49
Além da elevação da temperatura, a ABNT tambémestabelece as perdas máximas para transformadores dedistribuição imersos em óleo, em função da potência, do númerode fases e da tensão do primário.
50
Reproduzimos a seguir as tabelas da ABNT encontradas naNBR 5440/1994 onde consta o valor das perdas acima descritas.
Valores garantidos de perdas, correntes de excitação etensões e curto-circuito em transformadores trifásicos detensão máxima do equipamento de 15 kV:
Potência(Kva)
Corrente dee
Excitaçãomáxima(%)
Perdas emVazio
Máxima (W)
PerdastotaisMáximas(W)
Tensão deCurto-
circuito(impedância
)a75°C
15 5.0 120 460
3.5
4.5
30 4.3 200 77045 3.9 260 104075 3.4 390 1530
112.5 3.1 520 2070150 2.9 640 2550225 2.6 900 3600300 2.4 1120 4480
Valores garantidos de perdas, correntes de excitação e tensõesde curto-circuito em transformadores trifásicos de tensõesmáximas do equipamento de 24.2 kV e 36.2 kV
Potência(kVA)
Corrente deExcitaçãomáxima(%)
Perdas emVazio
Máxima (W)
Perdastotais
Máxima (W)
Tensão decurto-
Circuito(impedância
) a75°C
15 6.0 130 520
430 5.0 215 86045 4.5 290 1160
51
.0
5.0
75 4.0 425 1700112.5 3.6 575 2300150 3.3 715 2860225 3.0 970 3880300 2.8 1200 4800
RENDIMENTO
“Relação, geralmente expressa em percentagem, entre apotência ativa fornecida e a potência ativa recebida por umtransformador”.
Esta é a definição dada ao rendimento pela ABNT (TB-19).É dada pela expressão:
onde:n = rendimento do transformador em %Pt = perdas totais, em kW que é a função da potência fornecidapelo transformador.P = potência fornecida pelo transformador em kW.
O rendimento de determinado transformador não é fixo aolongo de seu ciclo de operação, pois depende do fator depotência fornecida e a potência nominal.
Esta última relação é conhecida como fator de carga.Usa-se então, para o cálculo de rendimento:
onde: b = fator de carga =
Sn = potência nominal em kVAP0 = perdas no ferro do núcleo magnético em kW
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Pc = perdas no material dos enrolamentos em kW (perdas de carga)cosØ = fator de potência de carga
O rendimento máximo de um transformador ocorre quando asperdas do material dos enrolamentos e as perdas no ferro foremiguais.
Se quisermos saber qual a carga que deve ser aplicada aum transformador para que este opere em rendimento máximo,devemos fazer:
e S = b . Sn
Abaixo temos uma tabela de rendimento dos transformadorestrifásicos:
Transformadores trifásicos - RendimentoPotência(kVA)
15 30 45 75 112.5
150 225 300 500
Classe d
etens
ão
15 97.02
97.49
97.74
98.00
98.19
98.32
98.42
98.52
98.32
24.2 96.64
97.21
97.48
97.78
97.99
98.12
98.30
98.42
97.80
36.2 96.64
97.21
97.48
97.78
97.99
98.12
98.30
98.42
97.30
REGULAÇÃO
Na linguagem prática a que da de tensão industrial V,referida a corrente de plena carga, é chamada de regulação,sendo expressa em percentagem da tensão secundária nominal édada pela expressão:
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sendo:a = fator de cargaER = componente resistiva da impedância em %Ex = componente reativa da impedância em %CosØ = fator de potência da carga do transformadorSenØ = 1 – cos2Ø
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Na tabela abaixo, temos um exemplo específico do cálculode rendimento e regulação:
Potência nominal = 300 kVAPerdas a vazio = 11200 WPerdas totais = 4480Impedância = 4.5%
Cos Ø Carga % Rendimento% Regulação%0.80.80.8
0.8
255075
100
97.8398.3998.35 98.16
.88761.7752.662 3.550
0.90.90.9
0.9
255075
100
98.0698.5698.53 98.36
.74161.4832.225 2.966
1.01.01.0
1.0
255075
100
98.2598.7198.67 98.52
.3037
.6074
.9112 1.214
CAPACIDADE DE SOBRECARGA
Como dissemos anteriormente, é a elevação de temperaturaque limita a potência a ser fornecida por um transformador. Oaquecimento em excesso, contribui para o envelhecimentoprecoce do isolamento, diminuindo a vida útil do transformadorque teoricamente é de 65.000 horas de operação contínua com oponto mais quente do enrolamento a 95°C.
A temperatura ambiente é um fator importante nadeterminação da capacidade de carga dos transformadores, uma
55
vez que a elevação da temperatura para qualquer carga, deveser acrescida á ambiente para se determinar a temperatura deoperação. Os transformadores normalmente operam num ciclo decarga que se repete a cada 24 horas. Este ciclo de carga, podeser constante, ou pode Ter um ou mais picos durante o período.
Para se usar as recomendações de carregamento da NBR5416/81, o ciclo de carga real precisa ser convertido para umciclo de carga retangular simples, mais termicamenteequivalente. A carga permissível, são funções da cargainicial, da ponta de carga e de sua duração. Cada combinaçãode carga deve ser considerada como um ciclo retangular decarga, constituído de uma carga inicial, essencialmenteconstante de 50, 70, 90 ou 100% da capacidade nominal, seguidade uma ponta de carga retangular de grandezas e duração dadas.
A perda da vida útil é baseada num ciclo de carga de 24horas e representa o valor percentual da perda de vida emexcesso que deve ser somada a perda de vida normal de 0,03691%ao dia produzida pela operação contínua a 95°C, com 30°C detemperatura ambiente.
Normalmente, os transformadores devem operar, segundociclos de carga que não propiciem perdas de vida adicionais,mas nos casos extremos de operação, onde esta perda de vida setorna necessária, deve-se impor um valor máximo de perda devida adicional. Por exemplo:
Numa emergência, uma concessionária que admite que emqualquer situação, a perda de vida adicional, não poderápassar de 0,25% e que tem seu transformador de 55°C ONAN,operando a uma carga inicial de 70%, com 30°C de temperaturaambiente, poderia permitir, conforme NBR 5416/81, que seutransformador chegasse até as seguintes cargas em função dasdurações das mesmas.
½ hora a 200% da potência nominal1 hora a 196% da potência nominal2 horas a 172% da potência nominal3 horas a 151% da potência nominal8 horas a 135% da potência nominal
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Deve-se evitar de operar o transformador comtemperaturas do ponto mais quente do enrolamento superiores a140°C, devido a provável formação de gases na isolação sólidae no óleo, que poderiam representar um risco para aintegridade da rigidez dielétrica do equipamento.
Nesta norma, também são admitidas cargas programadas deaté 1,5 vezes a corrente nominal, para as quais, segundo a NBR5416, não devem existir quaisquer outras limitações além dascapacidades térmicas dos enrolamentos e do sistema derefrigeração.
CARACTERÍSTICAS DE INSTALAÇÃO
Operação em condições normais e especiais de funcionamento
Condições Normais
As condições normais de funcionamento, nos quais otransformador deve satisfazer as prescrições de Norma NBR5356, são as seguintes:
Temperatura do meio de resfriamento para transformadoresresfriados a ar, temperatura do ar de resfriamento(temperatura ambiente), não superior a 40°C e temperaturamédia, em qualquer período de 24 horas, não superior a 30°C.
Para transformadores resfriados a água, temperatura da água doresfriamento (temperatura ambiente para transformadores), nãosuperior a 30°C e temperatura média, em qualquer período de 24horas, não superior a 25°C.
Altitude não superior a 1000 m.
Tensão de alimentação aproximadamente senoidal e tensão defase, que alimentam um transformador polifásico,apropriadamente iguais em módulo e defasagem.
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Corrente de carga aproximadamente senoidal e fator harmôniconão superior a 0,05 pu.
Fluxo de potência.
Os transformadores identificados como transformadores (ouauto-transformadores) interligados de sistemas devem serprojetados para funcionamento como abaixadores, ou elevadores(usinas), conforme for especificado pelo comprador.
Condições normais de transporte e instalação
O transporte e a instalação devem estar em acordo com NBR7036 ou NBR 7037, a que for aplicável.
CONDIÇÕES ESPECIAIS
As consideradas condições especiais de funcionamento,transporte e instalação, os que podem exigir construçãoespecial e/ou revisão de alguns valores normais e/ou cuidadosespeciais no transporte, instalação e funcionamento dotransformador, e que deve ser levadas ao conhecimento dofabricante.
Constituem exemplos de condições especiais:
a) Instalação em altitudes superiores a 1000 m.b) Instalação em locais em que as temperaturas do meio deresfriamento estejam fora dos limites estabelecidos em 4.1.1c) Exposição a umidade excessiva, atmosfera salina, gasesou fumaças prejudiciais.d) Exposição a pós prejudiciais.e) Exposição a materiais explosivos na forma de gases pós.f) Sujeição a vibrações anormais, choque pó condiçõessísmicas.g) Sujeição a condições precárias de transporte, instalação
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e/ou armazenagem.h) Limitações de espaço na sua instalação.i) Dificuldade de manutenção.j) Funcionamento em regime ou freqüência não usuais ou comtensão apreciavelmente diferentes das senoidais ou assísmicas k) Cargas que estabelecem harmônicas de correntes anormais,tais como os que resultam de apreciáveis correntes de cargacontroladas por dispositivos em estado sólido ou similares.l) Condições de carregamento especificados (potência efatores de potência) associadas a transformadores ou auto-transformadores de mais de dois enrolamentos.m) Exigência de níveis de ruído e/ou radiointerferência,diferentes das especificadas na norma 5356.n) Exigência de isolamento diferente das especificadas nanorma NBR 5356.o) Condições de tensão anormais, incluindo sobre-tensõestransitórias, ressonância, sobre-tensões de manobra, etc, quepossam requerer considerações especiais no projeto daisolação.p) Campos magnéticos anormalmente fortes.q) Transformadores de grande porte com barramentosblindados de fases isoladas de altas correntes que possamrequerer condições especiais de projeto.r) Necessidade de proteções especiais contra contatosacidentais de pessoas com partes vivas do transformador.
OPERAÇÃO EM PARALELO
A operação em paralelo de transformadores de transformadoresse faz necessária em duas situações principais:
Quando é necessária aumentar a carga de determinada instalaçãosem modificações profundas no lay-out da mesma;Quando ao prevermos pane em um dos transformadores, quisermoscontinuar operando o sistema, mesmo a carga reduzida.Dois transformadores operam em paralelo, quando estão ligadosao mesmo sistema de rede, tanto no primário quanto no
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secundário (paralelismo de rede e barramento,respectivamente).
Mas não é possível ligarmos dois transformadores em paralelo,para operação satisfatória, se não forem satisfeitas asseguintes condições:
Diagramas vetoriais com mesmo deslocamento angular
Se as demais condições forem estabelecidas, bastaligarmos entre si os terminais da mesma ligação.
Relação de transformação idênticas inclusive derivaçõesSurgirá uma corrente entre os dois transformadores caso
tenham tensões secundárias diferentes. Esta corrente se soma acorrente de carga (geometricamente) e no caso da cargaindutiva haverá um aumento de corrente total no transformadorcom maior tensão secundária, enquanto que a corrente total dotransformador com menor tensão secundária diminui. Istosignifica que a potência que pode ser fornecida pelos doistransformadores é menor do que a soma das potênciasindividuais, o que representa desperdício.
A corrente circulante existe também se ostransformadores estiverem em vazio, sendo independente dacarga e sua distribuição.
ImpedânciaA impedância é referida a potência do transformador.
Transformadores de mesma potência deverão Ter impedânciasiguais, no entanto a norma NBR 5356 admite uma variação de até± 7.5%. transformadores de diferentes potências:
Aplicando-se a fórmula abaixo, saberemos qual a impedância donovo transformador a ser instalado.
EQ(4.1)
60
sendo:P = potência total de instalação (P1 + P2)P1 = potência do transformador velhoP2 = potência do transformador novoZ1 = impedância do transformador velhoZ2 = impedância do transformador novoZ’1 = impedância do transformador velho referido a base donovo
Devemos inferir as impedâncias a uma mesma base depotência, que pode ser a de qualquer um deles, da seguintemaneira:
EQ(4.2)
EQ.(4.3)
Onde: Z’1 e Z’2 são as impedâncias dos transformadores na basenova de potência.
A divisão de potência entre transformadores em paraleloé calculada como segue abaixo:
EQ(4.4)
61
EQ(4.5)
EQ(4.6)
Para os transformadores que irão operar em paralelo, asimpedâncias ou tensões de curto-circuito não poderão divergirmais do que (mais ou menos) 7.5% da média das impedânciasindividuais, como já foi mencionado anteriormente, casocontrário o transformador de impedância menor receberá umacarga relativa maior do que o de impedância maior. Quando otransformador de menor potência tiver a maior impedância,então são economicamente aceitáveis diferenças de 10 a 20% naimpedância. Caso contrário, condições de serviço anti-econômicas já ocorrerão em transformadores ligados emparalelo, cuja relação de potência for 1:3.
DIVISÃO DE CARGA ENTRE TRANSFORMADORES
Pode-se calcular a potência fornecida individualmentepelos transformadores de um grupo em paralelo, através deseguinte fórmula:
E1...n
Onde:PF1...n = potência fornecida à carga pelo transformador PN1...n (kVA).PN1...n = potência nominal do transformador 1...N(kVA).EM = tensão média de curto-circuito (%).
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E1...n = tensão de curto-circuito do transformador 1...N (%).Pc = potência solicitada pela carga (kVA).
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EXEMPLO: Calcular as potências fornecidas individualmente,pelos transformadores, PN1 = 300kVA, PN2 = 500kVA, PN3 = 750kVA, cujas tensões decurto são as seguintes:E1 = 4.5%, E2 = 4.9%, E3 = 5.1%, e a potência solicitada pelacarga é de1550kVA.
Observe que o transformador de 300 kVA por Ter a menorimpedância, está sobrecarregado, enquanto que o transformadorde 750 kVA, que possui a maior impedância, esta operandoabaixo de sua potência nominal.
CARACTERÍSTICAS CONSTRUTIVAS
Veremos agora as características construtivas dotransformador, pois no item relativo ao funcionamento dotransformador, não nos preocupamos em mostrara formaconstrutiva correta, uma vez que lá o objetivo era o deesclarecer o fenômeno elétrico envolvido na transformação.
PARTE ATIVA
Chamamos de parte ativa do transformador, ao conjuntoformado pelos enrolamentos, primário e secundário, e pelo
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núcleo, porém, sem dispositivos de prensagem e calços. A parteativa deve constituir um conjunto mecânico rígido, capaz desuportar condições adversas de funcionamento. Abaixo vê-se aparte ativa de um transformador trifásico com todos oscomponentes.
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NÚCLEO
O núcleo é constituído por um material ferromagnético,que contém um sua composição o silício, que lhe proporcionacaracterísticas excelentes de magnetização e perdas.
Porém, este material é condutor e estando sob a ação deum fluxo magnético alternado dá condições de surgimento decorrentes parasitas. Para minimizar este problema, o núcleo,ao invés de ser uma estrutura maciça, é constituído peloempilhamento de chapas finas, isoladas com carlite.
Presta-se especial atenção para que as peças metálicasde prensagem sejam isoladas do núcleo e entre si para evitaras correntes parasitas, que aumentariam sensivelmente asperdas em vazio.
Estas chapas de aço, durante a sua fabricação na usina,recebem um tratamento especial com a finalidade de orientarseus grãos. É este processo que torna o material adequado àutilização em transformadores, devido a diminuição de perdasespecíficas. E é também com a finalidade de se reduzir asperdas, que nestas chapas são feitos cortes a 45° nas junções entre as culatras e os pilares.
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ENROLAMENTO
Os enrolamentos. Primário e secundário, são constituídosde fios de cobre, isolados com esmalte ou papel, de seçãoretangular ou circular.
O secundário, ou, dependendo do caso, BT, geralmenteconstitui um conjunto único para cada fase, ao passo que oprimário pode ser uma bobina única ou fracionada em bobinasmenores, que chamamos de panquecas.
Os enrolamentos são dispostos concentricamente, com osecundário ocupando a parte interna e consequentemente o
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primário a parte externa, por motivo de isolamento eeconômicos, uma vez que é mais fácil de “puxar” as derivaçõesdo enrolamento externo. Chamamos de derivação, aos pontos,localizados no enrolamento primário, conectados ao comutador.
Tipos de bobinas:
1) Barril (qualquer potência)2) Camada (qualquer potência)3) Panqueca (até 3500 kVA)4) Disco (acima de 1000 kVA)5) Hélice (acima de 1000 kVA)6) Hobbart (acima de 1000 kVA)
DISPOSITIVOS DE PRENSAGEM, CALÇOS E ISOLAMENTO
Para que o núcleo se torne um conjunto rígido, énecessário que se utilize dispositivos de prensagem daschapas. São vigas dispostas horizontalmente, fixadas portirantes horizontais e verticais.
Devem ainda estar projetadas para suportar o comutador,os pés de apoio da parte ativa, suporte das derivações a aindao dispositivo de fixação da parte ativa ao tanque. Os calçossão usados em vários pontos da parte ativa e têm váriasfinalidades. Servem para constituir as vias de circulação deóleo, para impedir que os enrolamentos se movam, como apoio daparte ativa (neste caso chamamos pé), e outras. Os materiaisdos calços são vários e dentre eles podemos destacar o papelão(presspan), o fenolite, a madeira, permalan e playboard.
O isolamento se faz necessário nos pontos da parte ativaonde a diferença de potencial seja expressiva, nos condutores,entre camadas dos enrolamentos, entre o primário e osecundário, entre fases e entre enrolamentos e massa.
Os materiais são diversos e devem atender as exigênciasde rigidez dielétrica e temperatura de operação (classe A –105°C). No caso dos condutores, estes podem estar isolados empapel Kraft neutro ou esmaltado; sendo este último de classe
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H(180°C).
COMUTADOR DE DERIVAÇÕES
Sua finalidade foi expostas no ítem relativo às tensõesnormalizadas. Pode assumir duas formas básicas: tipo painel etipo linear.
Tipo Painel
O painel é instalado imerso em óleo isolante elocalizado acima das ferragens superiores de aperto do núcleo,num ângulo que varia de 20 a 30°, para evitar depósito deimpurezas em sua superfície superior. A figura abaixo, mostraum comutador tipo painel de posições. Consta de chapa defenolite a qual recebe dentro de determinada disposição, osterminais dos enrolamentos.
Os parafusos que recebem estes terminais estão isoladosdesta chapa do painel por meio de buchas de porcelana ou epoxípara garantir boa isolação entre eles. A conexão entre osparafusos é feita por pontes de ligação de formato adequado efácil troca de posições, e tendo claro, um perfeito contatocom o aperto das porcas.
Só se usa comutador tipo painel para casos em que setenha oito ou mais derivações, ou ainda no caso detransformadores religáveis.
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Comutador tipo linear
Este tipo de comutador tem como principal vantagem afacilidade de operação, sendo sua manobra feita internamentepor meio de um manípulo situado acima do nível do óleo, oufeita externamente. O acionamento externo é utilizadoobrigatoriamente quando o transformador possui conservador deóleo, ou ainda quando o mesmo possui potência superior a 300kVA.
Há três tipos de comutadores lineares:
a) COMUTADOR LINEAR 30 A: com número de posições inferior ouigual a 7. Há tanto com acionamento externo quanto interno,simples ou duplo. Usado normalmente até 500 kVA.
b) COMUTADOR LINEAR 75 A: com as mesmas características doanterior, sendo que este é usado normalmente para trafos de750 kVA até 2500 kVA.
c) COMUTADOR LINEAR 300 A: número de posições até 7.Acionamento externo. Usado para correntes superiores a 150A,normalmente para trafos acima de 1500KVA.
Todos os comutadores mencionados são para acionamentosem carga e sem tensão. Porém existem também comutadores dotipo rotativo sem carga , como também com carga.
BUCHAS
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As buchas usadas nos transformadores devem ter nível deisolamento de valor igual ou superior ao nível de isolamentodos enrolamentos a que estão ligadas. As buchas devemsatisfazer a NBR-5034.
As formas e as dimensões variam com a tensão e acorrente de operação e subdividem-se em:
a) Bucha de alta tensão : classe 15; 24,2; 36,2KV; corrente nominal de 160 A
b) Bucha de baixa tensão : classe 1,3 KV; correntes nominais de160, 400, 800, 1000, 2000, 3150, 5000 A.
OBS: Temos ainda a disposição bucha DIN classe 15 KV; 24,2 KVe 36,2 KV; correntes nominais 250 e 630 A.
São dispositivos que permitem a passagem dos condutoresdos enrolamentos ao meio externo. São constituídos basicamentepor:
a) corpo isolante: de porcelana vitrificada;b) condutor passante: de cobre eletrolítico ou latão;c) terminal: de latão ou bronze;d) vedação: de borracha e papelão hidráulico.
As formas construtivas e dimensões variam com a tensão ea corrente de operação e a respectiva normas específicas:
a) BUCHAS DIN
Para as de AT nas classes de 15; 24.2 e 36.2 kV; nascorrentes nominais de 250; 630; 1000; 2000 e 3150 A.
b) BUCHAS CONDENSIVASSão usadas apenas em transformadores com potência
superior a 2500 kVA e tensões maiores que 36.2 kV, sendoencontradas apenas nas corrente de 800 a 1250 A. estas buchassão muito mais caras que as de cerâmica tanto DIN quanto ABNT.
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Radiadores
Todo calor gerado na parte ativa se propaga através doóleo e é dissipado no tanque (tampa e sua lateral). Aselevações de temperatura do óleo e do enrolamento sãonormalizadas e devem ser limitadas para evitar a deterioraçãodo isolamento de papel e do óleo. Dependendo da potência dotransformador, ou melhor, de suas perdas, a área de superfícieexterna poderá ser insuficiente para dissipar todo este calorgerado, então, é necessário aumentar a área de dissipação.Para tal usam-se radiadores que podem ser de elementos (tambémchamados de elementos de chapa de aço carbono) ou tubos.
Radiador de elementosRadiador de tubo
LÍQUIDO DE ISOLAÇÃO E REFRIGERAÇÃO
Os transformadores de distribuição, com tensão acima de1.2 kV, são construídos de maneira a trabalhar imersos emóleos isolantes.
Os óleos isolantes possuem dupla finalidade: garantir aisolação entre os componentes do transformador e dissipar parao exterior o calor gerado nos enrolamentos e no núcleo.
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Para que o óleo possa cumprir satisfatoriamente as duascondições acima descritas, deve ser perfeitamente livre deumidade e outras impurezas para garantir seu alto poderdielétrico.
Os óleos mais utilizados em transformadores são osminerais, que são obtidos da refinação do petróleo. Sendo queo de base parafínica (tipo B), e o de base naftênica (tipo A),ambos usados em equipamentos com tensão igual ou inferior a145 kV.
Existem também, fluídos a base de silicone, recomendadopara áreas de alto grau de segurança. Ao contrário dos óleosminerais, este tipo de fluído possui baixa inflamabilidade,reduzindo sensivelmente uma eventual propagação de incêndio. Éusado também o óleo RTEMP que é um óleo mineral de alto pontode fulgor com características semelhantes ao silicone.
PLACAS DE IDENTIFICAÇÃO
A placa de identificação é um componenteimportantíssimo, pois é ela que dá as principaiscaracterísticas de equipamento.
No caso de manutenção, é através dos dados contidos naplaca, que se é capaz de identificar o que contém a parteativa, sem Ter que abrir o tanque, e no caso de ampliação dacarga, em que o outro transformador e ligado em paralelo, se écapaz de cunstruir um equipamento apto a este tipo deoperação.
O material da placa poderá ser de alumínio ou açoinoxidável, ou a critério do cliente.
As informações contidas na placa de identificação sãonormalizadas (NBR 5356 e NBR5440) e representam um resumo dascaracterísticas do equipamento. Nela encontramos:
a) nome e demais características do fabricantes;b) número de série de fabricação;c) mês e ano de fabricação;d) potência do transformador em kVA;
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e) norma utilizada na fabricação;f) impedância de curto-circuito em percentagem;g) tipo de óleo isolante;h) tensões nominais de primário e do secundário;i) correntes nominais do primário e secundário;j) diagrama de ligação dos enrolamentos do primário e do
secundário com identificação das derivações;k) identificação do diagrama fasorial quando se tratar
trifásicos e polaridade quando monofásico;l) volume total do líquido isolante do transformador em litros;m) massa total do transformador em kg;n) número da placa de identificação;o) tipo para identificação
Alguns clientes solicitam incluir na placa outrasinformações, como poe exemplo:
a) informações sobre transformadores de corrente se os tiver;b) dados de perdas e corrente de excitação;c) pressão que o tanque suporta;d) qualquer outra informação que o cliente exigir
ISOLAMENTO ENTRE ESPIRAS
A partir de 500 KVA, inclusive, quando o feixeultrapassar 30mm de axial, é colocado entre espiras umisolamento de 1mm de papel com o objetivo de melhorar oisolamento entre as mesmas.
FIOS PARALELOS
Condutores em paralelo são usados quando é impossível ouinadequado o uso de apenas um. Na folha de cálculo bastaindicar a quantidade de fios paralelos.A razão para se usar condutores múltiplos por espiras, além dese obter a seção necessária à condução de corrente, é diminuir
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as perdas suplementares devido á diferença de potencial naseção do condutor.
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TRANSPOSIÇÃO
Quando se utiliza diversos condutores em paralelo a fim demanter a densidade de corrente e as perdas Joule dentro doslimites econômicos pode ser necessário o uso de transposição.Por exemplo, no caso de termos uma bobina B.T. com doiscondutores em paralelo, um sobre o outro no sentido radial, seestes condutores não trocarem de posição entre si, eles nãoterão resistências e reatâncias de dispersão iguais.Conseqüentemente, a corrente não irá se distribuir igualmentenos dois condutores, o que equivale dizer que, entre eles,existirá uma corrente circulante que se soma à corrente de ume se subtrai à corrente do outro.A transposição dos condutores, como mostra a figura abaixo,faz com que os dois condutores fiquem com a mesma resistênciae a mesma reatância e a corrente circulante se anula.Figura 8
Em resumo, todos os condutores em paralelo devem ter, apósbobinados, o mesmo comprimento e devem ocupar, relativamenteao fluxo disperso, todas as posições, no sentido radial, emigual número de vezes.
Geralmente o Número de transposições = número de condutores naaxial
A transposição é utilizada nos seguintes casos :
- A partir de 225kVA, exceto quando o feixe radial forcomposto p/ 1 único condutor ou o diâmetro da bobina épequeno.
QUANTIDADE DE CANAIS NA ALTA
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São utilizados canais de refrigeração totais e/ ouparciais entre as camadas da A.T. caso o gradiente detemperatura for muito elevado.
Estes canais podem ser:
a) De papelão Pressphan em forma ondulado (até 6mm deespessura), e cujo comprimento será calculado posteriormenteno item 3.16, Com fio retangular ou 3,75mm. Canal deve serde estecas.
b) De papelão Pressphan cortado em estecas (espessura 4mm), ecuja altura pode ser:
DISTÂNCIA ENTRE FASESDEFA = DEE – DE1Onde : DE1 – é o diâmetro externo da bobina de A.T. sem canalparcial, pois este lado da bobina não é colocado para dentro da janela no sentido axial do núcleo. Devido aos canais parciais a bobina fica ovalada, e a dimensão maior é colocada no sentido transversal do núcleo.
Verificação dadistância entre fases:caso o DEFA seja menorque o valor mínimo
ditado pela experiência da empresa(DEFM), deve-se modificar asdimensões da bobina reduzindo ogap, ou se possível reduzir o
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diâmetro do pilar ouaumentar a distância
parcial entre eixos. As distâncias mínimas são:
POT 300 KVA – 8mm300 < POT 1000 KVA – 9mm POT > 1500 KVA – 10 mmCLASSE 25 KV(qualquer potência) – 12mm.CLASSE 36,2 KV (qualquer potência) – 17mm
GAP O gap é a distância que existe entre a bobina de B.T.
e a bobina de A.T..Por experiência as distâncias mínimas aceitáveis são:
POT 150 KVA – GAP = 6mm, P/ panqueca = 7mm.POT 150 e 500 KVA – GAP = 8mmPOT 500 e 2500 KVA – GAP = 10mmPOT 2500 e 3500KVA – GAP = 12mmCLASSE 25 KV (qualquer potência) – GAP = 12mmCLASSE 36,2 KV (qualquer potência) – GAP = 14mm p/ NBI 150KV e16mm p/NBI 170KV.
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CÁLCULO DE RADIADORES
O sistema de resfriamento mais utilizado é o porcirculação natural do liquido isolante.
Os radiadores devem estar localizados de maneiratanque o óleo no seu interior penetre por baixo das bobinas, afim de atravessar os canais de refrigeração previsto nasbobinas e no núcleo, saia por cima das mesmas e penetrenovamente nos tubos dos radiadores ou, então, desça ao longodas paredes laterais do tanque que estão relativamente frias.
Para o cálculo de radiadores é necessário, além dosgradientes de temperatura e das perdas no último tap, dasdimensões do tanque. Estas dimensões podem ser calculadassegundo o Trabalho de Tecnologia TT-89-001 (“Dimensionamentomecânico de tanques de transformadores”).
Observar, entretanto, que muitos desses tanques jáestão padronizados por potência ou classe de tensão.
O Cálculo de radiadores é detalhado no trabalhode tecnologia TT-97-004 (“Cálculo de aquecimento eradiadores”).
O PROBLEMA DA ALTITUDE
Quando o transformador for solicitado para serinstalado em locais de altitude superior a 1000 m deve-secalcular o transformador com a potência solicitada, mascalcular as perdas e os radiadores para uma potência superiorconforme item 5.4.6 da NBR-5356.
Onde: Pr – potência reduzida, em KVA (neste caso é a potência
solicitada)
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Pn – potência nominal, em KVA H – altitude em metros (arredondada, sempre, para a
centena de metros seguintes)K – fator de redução de acordo com a tabela 11 da NBR-
5356, por exemplo para transformadores imersos em óleo, comrefrigeração ONAN temos K = 0.004
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NOÇÕES BÁSICAS DE CÁLCULO DE TRANSFORMADORES
POTÊNCIAS PADRONIZADAS (KVA)
5, 10, 15, 30, 45, 75, 112,5, 150, 225, 300, 500, 750, 1000,1500, 2000, 2500, 3000, 3500.
GRUPOS DE LIGAÇÃO MAIS USADOS:
Dyn1
D - Triângulo (Delta)
Nesta ligação temos: VL = VF
IF = Pn IL = IF x 3 VF x NF
Y - Estrela
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Nesta ligação temos: VF = VL 3
IF = IL = Pn VF x NF
Pn - Potência NominalVL - Tensão de linha (V)VF - Tensão de fase (V)IL - Corrente de linha (A)IF - Corrente de fase (A)NF - Número de fases
CÁLCULO DE ESPIRAS POR BOBINA
Nº de espiras = VF Vesp
- Volts por espira (Vesp)
Vesp = 0,24 x Pot (kVA)
O valor de Vots por espira é válido tanto para AT como para BTencontrado o númeto de espiras calcula-se a seção do núcleo daseguinte forma.
Snu = Vesp x 10000 4,44 x Hz x B
Onde Snu = Seção do núcleoHz = Frequência em Hertz (Hz)B = Indução em tesla (T) 1 T = 10.000 G
Arbitrando B entre 1,7 a 1,8 e com os dados de VF e Hzsolicitados calculamos a seção do núcleo.
- Altura da janela (AJ)
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AJ = 120 4kVA/perna
Perna p/ monofásico = 2 p/ trifásico = 3
Estes são valores iniciais aproximados podendo variar deacordo com a impedância e classe de tensão. Tendo a seção donúcleo entramos na tabela de núcleos padronizados eencontramos o (Diâmetro) do núcleo e também o interno docilindro BT.
Seção do condutor a ser utilizada (S cond)SCOND = IF
J J = Densidade de corrente = 3A/mm2
Dependendo da seção encontradas as vezes temos que utilizarvários condutores em paralelo para formar a seção necessária.Este cálculo de seção também é válido para dimensionamento debarramentos e cabos de ligação.Medidas externas do condutor (Mext)Mext = Dimensões do fio isolado x número de condutores emparalelo.
ESPESSURA RADIAL (E RAD)
ERAD = Mext * número de camadas + espessura do(s) canal(is) +isolamento entre camadas
Isolamento entre camadas - (Isol)
ISOL = V1 NC x NB x 1770
NC - Número de camadasNB - Número de bobinasV1 - Tensão mais alta
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- (Hcil) Altura do cilindro
Hcil = AJ-2x(CP+Cl.Cab+Isol Cul) p/ camada não descontar cl.Cab.
CP - Calço Passante: até 300kVA 6mm acima de 300 até 1000kVA8mm acima de 1000 até 3500kVA 12mm.Quantidade de calços passantes por circunferência (QtCP).Aproxima-se para número par mais próximo entre 4, 6, 8, 10 e12.
QTCP = [(int AT + ERAD AT) x ] / 100
Cl.Cab - Calço de Cabeceira: Para classe 1,2kV de 8 a 12mm,para classe 15kV 20mm , para classe 25kV 30mm, para classe36,2kV com NBI 150kV 30mm, com NBI de 170 50mm. (NBI) - Nível básico de impulso.ISOL CUL = Isolamento da culatra 0,5mm.
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DIÂMETRO DA BOBINA
Com o diâmetro interno do cilindro BT da tabela de núcleostemos:
Diâmetro externo do cilindro BT = diâmetro interno + 2 xespessura do cilindro.
Diâmetro externo BT = diâmetro externo do cilindro + 2 x ERADBT
Diâmetro interno AT = Diâmetro externo BT + 2 x GAP
GAP - Distância entre AT e BT:
Valores mínimos para GAP 9mm para classe 15kV, 12mm paraclasse 25kV, 14mm para classe 36kV, para classe 15kV com canalondulado entre AT e BT 6mm.
Diâmetro externo AT = Diâmetro interno AT + 2 x ERAD AT.
- Distância entre eixos (DEE)DEE - Diâmetro externo AT + Distância entre fasesDistância entre fases - p/classe 15kV - 10mm
p/classe 25kV - 12mmp/classe 36,2kV - 18mm
Comprimento do condutor (L cond)
LCOND = Diâmetro interno + ERAD * x _ de espiras x _ pernas + folga (m) 1000
Folga - 15m para trifásico até 500kVA, 30m para trifásicoaté 3500kVA
10m para monofásico
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Resistência do Cond (R cond)
Rcond = L cond(m) x 0,0217 (52) S cond(mm)
Peso do condutor (Ps cond)
Ps cond = L cond(m) x S cond (mm) x 8,9 x 10-3 (Kg)
Perdas Resistivas do condutor (Pr cond)
Pr cond = R cond x (IF)2 = Watts
Perdas a vazio (Po)
Po = W/Kg x Peso do núcleo
Corrente a vazio (Io)
Io = VA/Kg x Peso do núcleo PN
W/Kg e VA/Kg Conforme curvas levantadas a partir de valoresmedidos em laboratório.
Perdas totais (PT)
PT = Pr cond + Po + Suplementares
IMPEDÂNCIA
A impedância é medida da seguinte forma: Curto circuita-se asaída do transformador e fazendo-se circular a correntenominal da saída no curto-circuito. Mede-se a tensão de
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entrada nescessário para gerrar esta corrente. Também chamadade tensão de curto-circuito (Vcc).Normalmente é dada em valores percentuais ou seja:
EZ% = Vcc x 100 Vn
Matematicamente a impedância é composta por duas componentesuma real, que é a resistência, (R) que é a própria resistênciados enrolamentos, e barramentos, e uma imaginária, que é aindutância (jWL) esta representa basicamente o fluxo que não éconcatenado com as bobinas ou seja o fluxo disperso.Sendo que a impedância e a resultante vetorial das mesmas.
EZ = R + jWL
EZ = ER + EX
EZ = (ER2 + EX2)
ER = (Pcu BT + Pcu AT) x W x 100 PN
Pcu BT - Perda no cobre BTPcu AT - Perda no cobre AT
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PN - Potência nominal
W - Perdas suplementares1,03 - até 300 kVA1,08 - até 1500 kVA1,12 - até 3500 kVA
EX = K . Pn [a1 + a2 + b] x ( m AT + m BT ) . . KR 3 2
NC x (V/esp)2 . Le
KR = [ 1 - ( a1 + az + b ) ] x Le
LE = Altura bob. AT + altura bob. BT - largura do feixe BT 2
K = 0,0474 p/ 60Hz e 0,0395 p/ 50Hz
a1 - espessura radial média BTa2 - espessura radial média ATb - distância entre AT e BT (GAP)
KR - Constante de RugowskiLe - Altura média dos enrolamentosNc - Número de colunas (2 p/ monofásico), (3 p/ trifásico)V/esp - Volts por espira
mAT - diâmetro médio AT = (diâmetro interno + a2) mBT - diâmetro médio BT = (diâmetro interno + a1) Pn - Potência nominal ( VA )
EXEMPLO PARA CÁLCULO
Potência nominal : 30 kVAAT : 13,8/13,2/12,6 kV - Delta
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BT : 220/127 V - EstrelaFrequência : 60 Hz
Vfat = 13,8/3 = 7967 V Vfbt = 220 V
Ifat = Pn = 30.000 = 0.725 AVfat/3 7967 / 3
Ifbt = Pn = 30.000 = 78,73 AVfbt/3 220 / 3
V/esp = 0,24 x Pn/1000 = 0,24 x 30 = 2,683
Snu = V/esp x 10000 = 2,683 x 10000 = 57,22 cm²4,44 x Hz x B 4,44 x 60 x 1,76
Snu inferior padrão = 56,30 cm² nu = 91 mm
Então redefinimos o V/esp em função da utilização do núcleopadrão.
V/esp = B x Snu x 4,44 x Hz x 10-4 = 1,76 x 56,3 x 4,44 x 60 x10-4 = 2,640
Aj = 120 x 4Pn/perna = 120 x 430/3 = 213,39 mm
Scat =Ifat = 0,725 = 0,242 mm² J 3
cat = 2 x Scat/ = 0,555 mm
cat padrão = 0,56 mmScat real = 0,246 mm²ext com isolamento esmalte = 0,63 mm
Scbt =Ifbt = 78,73 = 31,492 mm² J 2,5
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Cabt =Aj - 2 x (Calço passante + Calço cabeceira + Isolamentoda culatra )
213,39 - 2 x ( 6+7+1 ) = 181,75 mm
Isol = Vlat = 220 = 0,06mm mímino 0,2 mm
Ncbt x Nbbt x k 2 x 1 x 1770
Nebt = Vfbt =127 = 48 espiras V/esp 2,640
Ncbt = 2 camadas preferencialmente
Nebt/camada = Nebt = 48 = 24 espirasNcbt 2
hfeixe bt = Cabt = 181,75 = 7,27 mm Nebt/camada+1 24+1
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RESUMO FINAL
O transformador é um equipamento que recebe em um de seusenrolamentos energia elétrica de uma determinada rede dealimentação e, por meio de indução magnética transfere estaenergia ao enrolamento onde a carga esta conectada, sendo queesta energia é transferida na forma de corrente alternada, semmudança no valor da freqüência.
O transformador opera segundo o princípio da indução
mútua entre duas ou mais bobinas ou circuitos indutivamente
acoplados. Fundamenta-se no princípio de que a energia pode
ser transferida, por indução, de um jogo de bobinas para
outro, graças a variação do fluxo magnético, contanto que
ambos os jogos de bobinas se encontrem sob seu fluxo comum.
CLASSIFICAÇÃO DOS TRANSFORMADORES:
Quanto à finalidade:
transformador de corrente
transformador de potencial
transformador de potência para distribuição
transformador de potência para transmissão de força
Quanto aos enrolamentos:
transformadores de dois ou mais enrolamentos
auto-transformadores
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Quanto ao tipo construtivo:
Em relação ao material do núcleo: núcleo ferromagnético ou
de ar
Em relação a forma do núcleo: envolvido ou envolvente
Em relação ao número de fases: monofásico ou polifásico
Em relação a dissipação de calor: em liquido isolante ou a
seco.
Quanto as suas partes:
PARTE ATIVA- conjunto formado pelos enrolamentos, primário e
secundário e pelo núcleo, porém, sem dispositivos de
prensagem e calços.
NÚCLEO - constituído por material ferromagnético, que contém
silício. Para reduzir surgimento de correntes chamadas
parasitas, o núcleo, ao invés de ser uma estrutura maciça, é
construído pelo empilhamento de chapas finas, isoladas com
carlite.
ENROLAMENTOS - são constituídos de fios de cobre de seção
retangular ou circular, podendo ser formados por um único ou
vários condutores em paralelo, e isolados com papel, esmalte
ou filme de poliéster, podemdo ainda ser constituído por
chapas de cobre ou alumínio.
Tanque, radiadores e acessórios
Quanto aos tipos de enrolamento:
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Camada
Hobbart
Disco
Hélice
Panqueca
93
