O resfriamento do transformador é crucial para a operação confiável dos transformadores de potência. Os transformadores são utilizados para aumentar ou diminuir a tensão em sistemas de energia elétrica e podem gerar quantidades significativas de calor durante sua operação. O calor excessivo pode levar à deterioração dos materiais isolantes, à redução da eficiência do transformador e até mesmo a falhas catastróficas. Para evitar estes problemas, vários métodos de resfriamento são usados para dissipar o calor e manter a temperatura do transformador dentro de limites seguros.
Como não há peças rotativas para criar uma tiragem, os transformadores são mais difíceis de resfriar do que as máquinas rotativas. Para pequenas potências até, por exemplo, 20 kW, a superfície externa é suficiente para dissipar o calor gerado pelas perdas por radiação. Ou seja, tanques simples grandes o suficiente para acomodar o transformador não são suficientes para o calor gerado em seu interior devido às diversas perdas. No entanto, à medida que o tamanho do transformador aumenta, um tanque simples normal pode não ser capaz de dissipar as suas perdas. Neste caso, são fornecidos tubos de resfriamento que aumentam a área de dissipação de calor.
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.
Médio
Tráfego
Sinais indicam métodos de resfriamento de transformadores
- O meio entra em contato com os enrolamentos.
- A circulação do refrigerante em contato com os enrolamentos
Transformadores tipo seco
Ar Natural – LIGADO
Explosão de ar – AB
Transformadores de óleo
Transformador resfriado a óleo – LIGADO
Transformador Resfriado a Óleo e Ar – ONAF
Transformador com resfriamento forçado de água e óleo – ONWF
Transformadores resfriados a óleo – OF
Transformador refrigerado a óleo com refrigeração natural a ar – OFAN
Transformador resfriado a óleo e resfriado a ar – OFAF
Transformador refrigerado a óleo e água OFWF
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
Em resumo, o resfriamento adequado do transformador é essencial para manter a confiabilidade e a longevidade dos transformadores em sistemas de energia elétrica. Dependendo do tamanho, potência e condições operacionais do transformador, diferentes métodos de resfriamento são escolhidos para evitar superaquecimento e garantir uma operação segura e eficiente.
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.