Transformadores isolados a seco

Os transformadores do tipo seco são transformadores refrigerados a ar. O calor das partes aquecidas de tais transformadores é removido por correntes naturais de ar. Para transformadores com potência de até 2500 kW com tensão de enrolamento de até 15 kV, esse resfriamento livre é suficiente.

Esses transformadores encontram sua aplicação em locais onde há requisitos crescentes para a segurança de pessoas e equipamentos. Potentes transformadores secos são usados: em empresas metalúrgicas industriais, na indústria de petróleo, na indústria de celulose e papel, na construção de máquinas, bem como no fornecimento de energia de edifícios públicos, estruturas e transportes.

Os enrolamentos de baixa tensão (LV) e alta tensão (HV) do transformador são colocados em uma caixa protetora e o ar atmosférico serve como principal meio de resfriamento e isolamento para eles. Comparado ao óleo, o ar tem propriedades de isolamento significativamente piores, razão pela qual os requisitos de isolamento dos enrolamentos secos do transformador são muito maiores.

Esses transformadores são instalados apenas em salas secas e fechadas (umidade não superior a 80%), pois seus enrolamentos são umedecidos em contato com o ar e, para reduzir a higroscopicidade dos enrolamentos, são impregnados adicionalmente com vernizes especiais.

Os transformadores do tipo seco estão disponíveis em três designs diferentes: bobina aberta, bobina monolítica e bobina fundida.

Os transformadores de bobina aberta são impregnados com resina de pressão de vácuo e possuem um revestimento isolante de até 0,2 mm de espessura, o que garante alto isolamento e proteção ambiental, enquanto o resfriamento das bobinas permanece muito eficiente.

Para o resfriamento eficaz dos enrolamentos, são utilizados perfis de isolamento especiais e isoladores de porcelana de alta resistência, que formam canais de resfriamento horizontais e verticais e, graças à convecção, a resistência à contaminação é garantida aqui.

A construção monolítica é fundida em alto vácuo e, durante a operação, essa fundição de epóxi não libera nenhum produto, o que permite que o transformador seja usado livremente onde os requisitos de segurança ambiental e contra incêndio são aumentados, por exemplo, em subestações embutidas com equipamento de condições elétricas agressivas de operação.

A isolação dos fios garante alta resistência elétrica, e as bandagens garantem resistência após impregnação e cozimento do verniz, proporcionando alta resistência mecânica. Essa tecnologia permite o uso prolongado do equipamento em modos de cargas térmicas cíclicas sem o risco de perda de isolamento de suas características elétricas.

Os enchimentos especiais para a produção de bobinas fundidas fornecem propriedades mecânicas, resistentes ao fogo e condutoras de calor aprimoradas, portanto, a própria tecnologia confere rigidez à estrutura. A utilização de um enrolamento fundido permite obter um transformador de dimensões aceitáveis ​​para operação em redes de alta tensão.

No entanto, também existem desvantagens: a massa do material isolante é grande e há inomogeneidades, devido às quais existe a possibilidade de descargas parciais, e o resfriamento dos enrolamentos de alta tensão também é difícil. À medida que a temperatura cai, tensões mecânicas ocorrem frequentemente no isolamento.

Os transformadores do tipo seco têm uma série de vantagens sobre transformadores de óleo:

• não requerem custos de manutenção: não há necessidade de limpar e trocar o óleo.

• retorno do investimento: em comparação com as contrapartes oleadas, a seção transversal dos fios e o circuito magnético aumentam proporcionalmente, a carga eletromagnética nos materiais ativos diminui, o que com o aumento da tensão nos enrolamentos e em altas potências tem um efeito muito econômico. Novos materiais incombustíveis resistentes ao calor funcionam para aumentar as cargas eletromagnéticas úteis e reduzir os custos de materiais ativos.

• alta segurança: a temperatura de trabalho aumenta devido ao uso de amianto ou fibra de vidro como materiais isolantes;

• tem uma capa protetora;

• aplicável em salas secas com altos requisitos de segurança contra incêndio.