Transformadores: Tipos, Características e Ensaios

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Transformadores de Potência 
Aspectos Técnicos 
 
C u r s o : E n g e n h a r i a E l é t r i c a 
 
P r o f . L u i z B i z e r r a d e A g u i a r 
 
Disciplina 
 Máquinas Elétricas 
Ensaio de Curto Circuito e Reatância 
Ensaio de Circuito Aberto e Magnetização 
Regulação 
V1 = V2 + (R + j X) I 
 
V1 ≈ V2 + RIcosθ + XIsenθ 
 
 
Regulação: 
 
 
 
 
 ou 
 
 
 
 
Perdas e Rendimento 
Transformadores em Circuitos Trifásicos 
Transformadores em Circuitos Trifásicos 
 
 
Transformador de Zig-Zag 
 
 
Transformador de 3 Enrolamentos 
Primário: 1 -> P Secundário: 2 -> S Terciário: 3 -> T 
 
Impedâncias: 
Funções e Tipos 
Funções Desempenhadas 
a) Transformador elevador 
b) Transformador abaixador 
c) Transformador de interligação 
d) Outras 
 
Tipos de Transformadores 
a) Monofásico 
b) Bifásico 
c) Trifásico 
d) Hexafásico 
e) Autotransformador 
f) Com 3 ou mais enrolamentos 
g) Outros 
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Características Construtivas 
•Construídos com as mais diversas características 
•Dependem do tipo de carga ou local de instalação, 
•Dependem do fabricante 
•Tamanho: grande, médio e pequeno porte 
•Utilização: em subestação, distribuição ou consumidor 
•Núcleo: construído com chapas de ferro-silício 
•Condutores: de cobre (em geral) 
• Isolamentos: celulose (papel ou prespan) e óleo 
•Meio isolante: líquido (óleo mineral ou silicone) e a seco 
 
Formas Construtivas e Tipos de 
Ligações 
Formas Construtivas 
 Transformadores monobuchas 
 Transformadores monofásicos e bifásicos 
 Transformadores trifásicos 
 Outros 
Tipos de Ligações 
 Triângulo ou delta 
 Estrela ou Y 
 Zig-Zag 
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Transformadores Trifásicos 
 Tipos de ligações: 
 Estrela ou Y 
 Triângulo ou Δ (delta) 
 Conexões dos transformadores: 
 a) 2 enrolamentos: Y – Δ, Δ - Y , Δ – Δ, Y – Y 
 b) 3 enrolamentos: Y – Δ – Y, Δ – Δ – Y, .... 
 c) Autotransformadores 
 d) Conexão Zig-Zag 
 Partes Construtivas 
 Tanque (carcaça) 
 Núcleo (de aço): envolvido e envolvente 
 Enrolamentos: primário e secundário 
 Conservador de líquido isolante 
 Secador de ar 
 Líquido isolante (óleo mineral e silicone) 
 Derivações (taps) 
 Acessórios (termômetro, indicador do nível do óleo, 
quadro de comando e controle, base para arrastamento, 
base para rodas bidirecionais, dispositivo para retirada de 
amostra de óleo, válvula para alívio de pressão, relé de 
súbita pressão, dispositivo de absorção de umidade, 
motores de ventilação forçada, sistema de resfriamento, 
relé Buchholz) 
 
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Características Elétricas (1) 
a) Tensões nominais, kV 
b) Potência nominal, kVA 
c) Correntes nominais, A 
d) Freqüência nominal, Hz 
e) Número de fases 
f) Deslocamento angular, graus 
g) Tensão suportável a impuls0, kV 
h) Impedância percentual, % 
i) Corrente de excitação, A ou % 
 
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Características Elétricas (2) 
a) Carregamento/temperatura 
b) Expectativa de vida 
c) Refrigeração do local 
d) Regime de desequilíbrio 
e) Operação em paralelo 
f) Corrente de energização (inrush) 
g) Curva de magnetização 
h) Harmônicos 
i) Nível de isolamento a impulso (descarga, manobras) 
j) Sobretensões permanentes: U = 110 – 5 k2 , 0 < k < 1 
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Outros Tipos de Transformadores 
 Transformador de 3 enrolamentos 
 Autotransformador 
 Transformador hexafásico 
 Reguladores de tensão 
 Reator 
 Transformador de aterramento 
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Ensaios e Recebimento 
Ensaios ou Testes 
 Rotina 
 Tipo 
 Especiais 
 
Recebimento 
 Inspeções 
 Testes 
 
 
 
 
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Especificação Sumária 
a) Tensão nominal do primário, kV 
b) Tensão nominal do secundário, kV 
c) Potência nominal, A 
d) Derivações (taps) 
e) Número de fases 
f) Deslocamento angular, graus 
g) Tensão suportável a impuls0, kV 
h) Impedância percentual, % 
i) Acessórios 
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Transformadores de Potência 
Exemplos 
 
 
20 
Transformadores (1) 
21 
Transformadores (2) 
22 
Transformadores (3) 
23 
Transformadores (4) 
24