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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 10 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 12 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) 14 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 % 15 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 16 Outros Tipos de Transformadores Transformador de 3 enrolamentos Autotransformador Transformador hexafásico Reguladores de tensão Reator Transformador de aterramento 17 Ensaios e Recebimento Ensaios ou Testes Rotina Tipo Especiais Recebimento Inspeções Testes 18 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 19 Transformadores de Potência Exemplos 20 Transformadores (1) 21 Transformadores (2) 22 Transformadores (3) 23 Transformadores (4) 24