Métodos de resfriamento de transformadores para operação segura e eficiente

Métodos de resfriamento para transformadores

• Tipo seco: Os transformadores que usam ar como refrigerante são chamados de transformadores do tipo seco.
• Tipo imerso em óleo: Os transformadores que usam óleo como refrigerante são chamados de transformadores cheios de óleo.

Os símbolos de letras usados ​​para denotar esses métodos dependem do seguinte.

• O resfriamento médio é usado.
• Tipo de circulação utilizada.

Os refrigerantes (refrigerante) para transformadores e os símbolos utilizados para designá-los são:

Ar – A, Gás – G, Água – W, ​​​​Óleo Mineral – O, Óleo Sintético – L, Isolamento Sólido – S

O refrigerante pode circular naturalmente. Circulação forçada do refrigerante. Assim, os seguintes símbolos são usados:

Selvagem – N, Forçado – F

A ordem das letras utilizadas para designar processos de resfriamento sem trocador de calor externo é:

Transformadores pequenos de até 25 KVA são transformadores do tipo seco e possuem os seguintes dispositivos de resfriamento.

Este método usa o ar ambiente como meio de resfriamento. Este método é usado para pequenos transformadores de baixa tensão.

Às vezes, o resfriamento por meio da circulação natural de ar não é suficiente e, então, é usado o resfriamento por jato de ar. Neste método, o transformador é resfriado por um jato contínuo de ar que passa pelos núcleos e enrolamentos. A explosão de ar é gerada pelas superfícies externas.

Geralmente, a maioria dos transformadores são imersos em óleo. O óleo fornece melhor isolamento do que o ar porque é um melhor condutor de calor. O óleo mineral é usado para esse fim.

O óleo, um melhor condutor de calor que o ar, é usado em quase todos os transformadores (exceto transformadores para aplicações especiais, como minas com risco de incêndio).

Transformadores com potência de aproximadamente 5 MVA ou perda de até 50 kW utilizam caldeiras com tubos. Os tubos são geralmente redondos, têm diâmetro de 50 mm e estão dispostos em uma a três fileiras.

Em seu método, a circulação do óleo transfere calor para as paredes do tanque sob pressão natural. O tanque do transformador é oco e o ar é soprado através do espaço aberto para resfriar os transformadores.

Neste método, as serpentinas de resfriamento são montadas acima do núcleo do transformador, mas abaixo da superfície do solo. Para resfriar o transformador, a água circula pelas serpentinas de resfriamento.

Este método é econômico se já existir uma fonte natural de água.

Em grandes transformadores, a circulação natural do óleo não é suficiente para resfriar o transformador. Portanto, a circulação forçada é utilizada. O óleo é circulado por uma bomba motorizada na parte superior do transformador.

Depende da troca de calor Petróleo forçado Transformador como:

Neste método, o óleo circula através do transformador com a ajuda de uma bomba e é resfriado em um trocador de calor. circulação de ar natural.

O resfriamento do óleo ocorre no recipiente externo Trocador de calor através de rajadas de ar dos ventiladores. Geralmente condições de resfriamento mistas são usadas com EM UM Condiciona até 50% da potência do transformador e UM Condições em cargas mais altas.

O óleo para aquecimento é resfriado em trocadores de calor de água. Este método de resfriamento é adequado para baterias de transformadores. OFWF é utilizado em transformadores de usinas hidrelétricas.

Resfriamento de ar

Os transformadores resfriados a ar usam convecção natural ou circulação de ar forçada para dissipar o calor. Geralmente são menores e adequados para aplicações de menor potência. O resfriamento a ar é econômico e requer menos manutenção do que o resfriamento a óleo.

Refrigeração refrigerada a líquido

Em processos de resfriamento com enchimento de líquido, um líquido dielétrico diferente do óleo é usado como refrigerante, por exemplo, ésteres sintéticos ou líquidos de silicone. Esses fluidos têm melhores propriedades térmicas que os óleos de transformador tradicionais e são mais ecológicos. Transformadores cheios de líquido são frequentemente usados ​​em áreas sensíveis ou ambientalmente regulamentadas.

Resfriamento de óleo e ar

Métodos de resfriamento forçado são usados ​​para transformadores de alta potência. Bombas ou ventiladores são usados ​​para permitir que o óleo ou o ar circule de maneira controlada e, assim, melhorar o desempenho do resfriamento. O resfriamento forçado é essencial para transformadores que operam com cargas mais altas para evitar superaquecimento.

Conclusão

Perguntas frequentes

Por que o resfriamento é necessário para transformadores?

O resfriamento é necessário para manter uma temperatura operacional segura para os transformadores. Os transformadores geram calor devido às perdas elétricas em seus enrolamentos e núcleo. A falha em dissipar o calor de forma eficaz pode resultar na degradação do isolamento e na falha do transformador.

Como escolher o método de resfriamento de um transformador?

O método de resfriamento de um transformador geralmente é selecionado com base em fatores como potência nominal, condições operacionais e considerações ambientais. Transformadores maiores geralmente usam resfriamento a óleo, enquanto transformadores menores podem usar resfriamento a ar ou líquido.

Quais são as vantagens do resfriamento líquido?

O resfriamento líquido proporciona melhor dissipação de calor e proteção contra incêndio do que o resfriamento tradicional a óleo. Também é mais ecológico e, portanto, adequado para áreas sensíveis.