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Unidade 08 Transformadores de Potência (TPs)

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CENTRO FEDERAL DE EDUCAÇÃO TECNOLÓGICA DE MINAS GERAIS 
ENGENHARIA INDUSTRIAL ELÉTRICA 
 EQUIPAMENTOS DO SISTEMA ELÉTRICO DE POTÊNCIA – NOTAS DE AULAS 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
UNIDADE DE ENSINO 08 
 
 
TRANSFORMADORES DE POTÊNCIA (OU DE FORÇA) 
E DE DISTRIBUIÇÃO. 
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ENGENHARIA INDUSTRIAL ELÉTRICA 
 EQUIPAMENTOS DO SISTEMA ELÉTRICO DE POTÊNCIA – NOTAS DE AULAS 
 
CONCEITUAÇÃO 
 
• Transformador estático é a designação dada a um equipamento de corrente alternada, 
por meio do qual a energia recebida com um certo valor de tensão é fornecida a uma 
tensão igual, superior ou inferior a este valor. 
• É considerado um dos mais importantes componentes do SEP, pois é através dele que 
se consegue fornecer a energia elétrica, no exato instante em que ela estiver sendo 
gerada, a consumidores localizados a grandes distâncias. 
 
 
TRANSFORMADOR DE DISTRIBUIÇÃO 
 
• É o transformador cuja potência não seja superior a 500 kVA e cuja tensão de entrada 
(primário) atenda à classe de distribuição (até 36 kV). 
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ENGENHARIA INDUSTRIAL ELÉTRICA 
 EQUIPAMENTOS DO SISTEMA ELÉTRICO DE POTÊNCIA – NOTAS DE AULAS 
 
 
TRANSFORMADOR DE POTÊNCIA (OU DE FORÇA) 
 
• Aquele cuja potência seja superior a 500 kVA e cuja tensão de entrada seja superior 
aos da classe de distribuição. 
 
TRANSFORMADOR ABAIXADOR 
 
• Aquele que possui o enrolamento primário ligado ao lado da tensão superior. 
 
TRANSFORMADOR ELEVADOR 
 
• Aquele que possui o enrolamento primário ligado ao lado da tensão inferior. 
 
 
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ENGENHARIA INDUSTRIAL ELÉTRICA 
 EQUIPAMENTOS DO SISTEMA ELÉTRICO DE POTÊNCIA – NOTAS DE AULAS 
 
ENROLAMENTO PRIMÁRIO 
 
• É o enrolamento que recebe a energia da fonte. 
 
ENROLAMENTO SECUNDÁRIO 
 
• É o enrolamento que transfere para a carga a energia recebida da fonte. 
 
 
 
 
 
 
 
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ENGENHARIA INDUSTRIAL ELÉTRICA 
 EQUIPAMENTOS DO SISTEMA ELÉTRICO DE POTÊNCIA – NOTAS DE AULAS 
 
NÚCLEO MAGNÉTICO 
 
• Componente da parte ativa do 
transformador, formado por um pacote 
de ferro silício especial (com os grãos 
orientados) laminado, de 
permeabilidade magnética definida, 
destinado a conduzir o fluxo 
magnético criado pelos enrolamentos. 
 
 
 
 
 
 
 
TANQUE 
 
• Reservatório fabricado em chapas de aço, no interior do qual está contida a parte ativa 
do transformador (núcleo e enrolamentos) e preenchido com óleo isolante mineral (ou 
resina, dependendo da sua forma construtiva). 
 
 
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ENGENHARIA INDUSTRIAL ELÉTRICA 
 EQUIPAMENTOS DO SISTEMA ELÉTRICO DE POTÊNCIA – NOTAS DE AULAS 
 
CONSERVADOR (OU TANQUE DE EXPANSÃO) 
 
• Reservatório auxiliar ligado ao tanque principal, destinado a mantê-lo sempre cheio de 
óleo e compensar as variações do nível do mesmo com a temperatura. 
 
 
POTÊNCIA NOMINAL 
 
• É a potência (em kVA) que o transformador pode fornecer continuamente, com 
tensões e freqüência nominal, sem ultrapassar os limites de elevação da classe de 
temperatura do seu isolamento. 
 
TENSÕES PRIMÁRIAS E SECUNDÁRIAS NOMINAIS 
 
• São as tensões para as quais o transformador foi projetado e construído e nas quais o 
mesmo deve operar fornecendo a sua potência nominal. 
 
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ENGENHARIA INDUSTRIAL ELÉTRICA 
 EQUIPAMENTOS DO SISTEMA ELÉTRICO DE POTÊNCIA – NOTAS DE AULAS 
 
 
 
CORRENTE PRIMÁRIA NOMINAL 
 
• É o valor da corrente obtida a partir da relação entre a potência nominal (kVA) e a 
tensão primária nominal entre fases (kV) - e ainda por �3, caso o transformador seja 
trifásico. É expressa em ampères (A). 
 
CORRENTE SECUNDÁRIA NOMINAL 
 
• Idem ao item anterior, substituindo-se a tensão primária pela tensão secundária. 
 
RENDIMENTO DE UM TRANSFORMADOR (ŋ%) 
 
• Entende-se por “rendimento de um transformador” a relação entre a potência efetiva 
fornecida na sua saída e a potência efetiva na sua entrada, sendo geralmente expressa 
em porcentagem (%). 
 
 
 
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ENGENHARIA INDUSTRIAL ELÉTRICA 
 EQUIPAMENTOS DO SISTEMA ELÉTRICO DE POTÊNCIA – NOTAS DE AULAS 
 
PERDAS EM VAZIO 
 
• O conceito de “perdas em vazio de um transformador” refere-se à potência absorvida 
pelo mesmo quando, energizado à tensão e freqüência nominais, não esteja 
alimentando qualquer carga. 
 
PERDAS EM CARGA 
 
• São consideradas “perdas em carga de um transformador” as perdas internas de 
energia ocorridas em função da corrente nas cargas. 
 
PERDAS TOTAIS 
 
• As “perdas totais de um transformador” são determinadas pelo somatório das perdas 
em vazio e em carga. 
 
CORRENTE DE EXCITAÇÃO 
 
• É a corrente que circula no enrolamento primário do transformador quando seu 
secundário estiver sem carga. Geralmente é expressa em porcentagem da corrente 
nominal do enrolamento na qual foi medida. 
 
REGULAÇÃO 
 
• A regulação pode ser calculada por: 
 
 
• Onde: 
� Vs* é a tensão do secundário a vazio; 
� Vs é a tensão do secundário a plena carga; 
 
Obs.: Quanto maior for a regulação do transformador, pior será o desempenho do 
equipamento. 
 
 
 
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 EQUIPAMENTOS DO SISTEMA ELÉTRICO DE POTÊNCIA – NOTAS DE AULAS 
 
TENSÃO DE IMPEDÂNCIA (OU TENSÃO DE CURTO-CIRCUITO) 
 
• É a tensão que, quando aplicada a um dos enrolamentos, produz no outro enrolamento 
(curto-circuitado) a corrente nominal do transformador. Esta tensão é geralmente 
expressa em percentagem da tensão nominal do enrolamento na qual foi medida. 
• Exemplificando: Com o secundário do transformador curto-circuitado inicia-se e vai 
se elevando a aplicação da tensão no lado primário do mesmo. Simultaneamente faz-se 
a leitura da corrente no secundário. Quando esta leitura indicar o valor da corrente 
nominal do transformador, o valor da tensão que estiver sendo aplicada no lado 
primário será a “tensão de impedância” ou “tensão de curto-circuito” do 
transformador. 
 
POLARIDADE 
 
• É a defasagem existente entre as tensões induzidas no primário e no secundário de um 
transformador. Se os sentidos destas tensões forem iguais, diz-se que o transformador 
possui polaridade subtrativa; caso sejam contrárias, a polaridade é aditiva. 
 
 
 
• A ABNT estabelece que os transformadores construídos no Brasil sejam de polaridade 
subtrativa. A polaridade depende do sentido dos enrolamentos das bobinas e das 
ligações internas das mesmas. Senão vejamos: 
• Construtivamente as bobinas de um transformador podem ser enroladas ao núcleo no 
mesmo sentido ou em sentidos opostos. Quando elas são enroladas no mesmo sentido 
diz-se que a polaridade de uma bobina em relação à outra é subtrativa. 
 
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 EQUIPAMENTOS DO SISTEMA ELÉTRICO DE POTÊNCIA – NOTAS DE AULAS 
 
 
 
DESLOCAMENTO ANGULAR 
 
É o defasamento entre a tensão simples (tensão entre fase e neutro) de um determinado 
terminal do lado da tensão superior e a tensão simples do terminal correspondente do lado da 
tensão inferior, em um transformador trifásico. 
 
Pode ser também conceituado como sendo o ângulo que existe entre a posição recíproca do 
triângulo das tensões concatenadas do primário e o triângulo das tensões concatenadas do 
secundário de um transformador trifásico.Este deslocamento angular depende da polaridade do transformador e do esquema de 
agrupamento das fases. É o defasamento entre a tensão simples (tensão entre fase e neutro) de 
um determinado terminal do lado da tensão superior e a tensão simples do terminal 
correspondente do lado da tensão inferior, em um transformador trifásico. 
 
Segundo a ABNT, o triângulo das tensões é construído tomando-se como referencial o vetor 
de final dois (2) orientado para cima e o ângulo de deslocamento pela comparação dos dois 
vetores traçados a partir do centro geométrico de cada figura com a extremidade do vetor um 
(1). Considerando que no Brasil os transformadores são normalizados para operar com 
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 EQUIPAMENTOS DO SISTEMA ELÉTRICO DE POTÊNCIA – NOTAS DE AULAS 
 
polaridade subtrativa, os deslocamentos angulares possíveis são de 0° (ligação triângulo-
triângulo ou estrela-estrela) e 30º (ligação triângulo-estrela ou estrela-triângulo). 
 
A figura abaixo mostra um exemplo de formatação gráfica do deslocamento angular de 30º de 
um transformador trifásico agrupado em triângulo no primário e em estrela no secundário. 
 
 
 
PLACA DE IDENTIFICAÇÃO 
 
 
• Conforme recomendação das 
normas, os transformadores devem 
incorporar uma placa de 
identificação incluindo todos os seus 
parâmetros técnicos nominais, 
diagrama elétrico e dados de 
referência do fabricante. 
• Esta placa, usualmente fabricada em 
aço inox ou alumínio, deve ser 
afixada em um local visível no 
equipamento. 
 
 
 
 
 
 
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 EQUIPAMENTOS DO SISTEMA ELÉTRICO DE POTÊNCIA – NOTAS DE AULAS 
 
CIRCUITO EQUIVALENTE DE UM TRANSFORMADOR ELÉTRICO IDEAL 
 
 
CIRCUITO EQUIVALENTE DE UM TRANSFORMADOR ELÉTRICO REAL 
 
 
CIRCUITO MAGNÉTICO 
 
• O circuito magnético dos transformadores é constituído pelo chamado “pacote 
magnético”, composto de várias lâminas de ferro reunidas e isoladas entre si, 
formando o núcleo. O material que se utiliza para a confecção do núcleo, conforme já 
mencionado anteriormente, é o ferro silício de grãos orientados, com permeabilidade 
magnética definida. 
 
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CIRCUITO ELÉTRICO 
 
• O circuito elétrico dos transformadores é 
normalmente constituído pelas bobinas 
primária e secundária, montadas uma 
sobre a outra e isoladas entre si e do 
núcleo, por meio de papel especial 
impregnado de substância isolante. 
 
 
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MEIOS REFRIGERANTE E ISOLANTE 
 
• O conjunto núcleo-bobinas é instalado no interior em um tanque e imerso em óleo 
isolante mineral, óleo este que tem como finalidade proporcionar o isolamento 
elétrico e servir-se como veículo de transferência de calor das partes energizadas para 
o exterior (meio refrigerante). 
 
 
MEIOS ISOLANTES E REFRIGERANTE 
 
Quando o transformador tiver seu conjunto núcleo-bobinas resinado dispensará a necessidade 
de um tanque. Neste caso o meio refrigerante será o ar e diz-se que o transformador possui o 
isolamento “seco”. 
 
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CLASSIFICAÇÃO DOS TRANSFORMADORES 
 
Os transformadores são classificados segundo o número de seus enrolamentos, sendo os mais 
usuais os monofásicos (um enrolamento primário e um enrolamento secundário) ou trifásicos 
(três enrolamentos primários e três enrolamentos secundários). Existem ainda os 
transformadores com um enrolamento adicional em relação ao primário e ao secundário, 
enrolamento esse denominado ‘’terciário’’. 
 
 
 
BUCHAS (TOMADAS DE CORRENTE) 
 
• As “buchas” de passagem que interligam o terminal da bobina ao circuito externo, são 
usualmente fabricadas em porcelana, atravessadas em seu interior por um condutor de 
cobre para permitir a continuidade do circuito. Normalmente, elas se situam na tampa 
superior do tanque do transformador, sendo também comuns as buchas flangeadas 
fixadas na parede lateral do tanque nas instalações industriais de média tensão. 
 
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 EQUIPAMENTOS DO SISTEMA ELÉTRICO DE POTÊNCIA – NOTAS DE AULAS 
 
 
 
TIPOS DE BUCHAS 
 
As buchas instaladas no transformador podem ser de dois tipos: 
 
 
 
BUCHAS DE PORCELANA SIMPLES 
 
• As buchas para níveis de isolamento até 34,5kV são do tipo de 
porcelana simples (tubo de porcelana marrom vitrificada 
provido de aletas de parte da bucha localizada no lado externo 
ao transformador). Para níveis de isolamento ≥≥≥≥ 34,5kV podem 
também ser instaladas buchas de tipo condensivo, ao invés de 
porcelana simples. 
• Nas buchas de porcelana simples a isolação na passagem do 
condutor interno da bucha pelo orifício do tanque do 
equipamento é feita pela própria parede do tubo de porcelana 
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que constitui a bucha. O condutor está alojado ao longo da cavidade interna do tubo de 
porcelana, cavidade esta que comunica-se diretamente com o próprio óleo isolante do 
transformador e é por ele preenchida. 
 
BUCHAS CONDENSIVAS (OU BUCHAS CAPACITIVAS) 
 
• As buchas para níveis de isolamento ≥≥≥≥ 34,5kV ou 
superiores são do tipo condensivo (para nível de isolamento 
até 34,5kV as buchas instaladas podem ser do tipo de 
porcelana simples). 
 
• A isolação na passagem deste tubo metálico condutor 
(ligado ao potencial da linha) através do orifício na parede 
do tanque é feita por meio de um grande número de 
cilindros de papel isolante, que revestem o tubo ao longo de 
todo seu comprimento, intercalados por vários cilindros 
concêntricos de material condutor ou semi-condutor de 
comprimentos decrescentes, de modo que o conjunto, ou 
seja, o corpo condensivo da bucha, forme um divisor de 
potencial capacitivo. 
 
CONSERVADOR DE ÓLEO 
 
É utilizado com as seguintes finalidades: 
a) Evitar o contato do óleo aquecido com o ar, 
de modo a impedir a oxidação do mesmo; 
b) Compensar as variações do volume do óleo, 
decorrentes das mudanças de temperatura 
interna do transformador com a variação da 
temperatura ambiente; 
c) Evitar a entrada de ar úmido impedindo, 
assim, a condensação de vapor d’água no 
interior do tanque. 
 
 
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 EQUIPAMENTOS DO SISTEMA ELÉTRICO DE POTÊNCIA – NOTAS DE AULAS 
 
Constituição e Funcionamento: 
• O conservador é ligado à tampa superior do tanque do transformador através de um 
tubo que penetra cerca de 50 mm no conservador, para evitar que resíduos de ferrugem 
penetrem no tanque. Com as variações da temperatura no interior do transformador 
haverá variação do nível de óleo, a qual será compensada no conservador. O bujão 
inferior serve para drenar o óleo impuro e úmido que se deposita no fundo do 
conservador. 
 
 
SECADOR DE AR (RESPIRADOR) 
 
O secador de ar (respirador) é conectado na extremidade de um tubo 
externo ao tanque e segue até a parte superior do transformador, onde 
se localiza o conservador. 
O ar que entra e sai do conservador, acompanha as variações do 
volume de óleo, passa pelosecador e retém nele sua umidade, 
conforme mostrado a seguir: 
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 EQUIPAMENTOS DO SISTEMA ELÉTRICO DE POTÊNCIA – NOTAS DE AULAS 
 
 
 
Quando a SÍLICA-GEL estiver com mais de dois terços (2/3) do seu total apresentando a 
coloração rosa ela deve ser secada por aquecimento (em estufa) ou então substituída. Com isto 
consegue-se: 
• Manter a rigidez dielétrica do óleo isolante sob valores elevados; 
• Evitar a formação de ferrugem no conservador; 
• Vida longa para o transformador. 
 
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A secagem do ar é feita por cristais de SÍLICA-GEL, que possuem 
uma cor azulada quando estão no estado ativo. 
 
 
 
 
Pela absorção da umidade, a SÍLICA-GEL vai alterando a sua cor, 
adquirindo a tonalidade rosa, começando da parte inferior para a 
superior do secador. Quando estiver totalmente encharcados, os 
cristais de sílica-gel apresentarão uma coloração branca. 
 
 
COLORAÇÕES DA SÍLICA-GEL 
 
 
INDICADOR MAGNÉTICO DO NÍVEL 
 
Finalidade: 
• Instrumento utilizado para indicar o nível de óleo do transformador, sem que sejam 
necessários furos em suas paredes para a passagem de partes móveis do indicador. 
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 EQUIPAMENTOS DO SISTEMA ELÉTRICO DE POTÊNCIA – NOTAS DE AULAS 
 
 
Constituição e Funcionamento: 
• Basicamente todos os indicadores magnéticos de nível de óleo são constituídos por um 
flutuador, normalmente de cortiça, fixo a um eixo que tem em sua extremidade um 
imã permanente, formando assim o conjunto interno. 
• O conjunto externo é formado por outro imã permanente acoplado a um eixo que 
atravessa o mostrador e no qual é ligado o ponteiro indicador. 
• Devido ao acoplamento magnético entre os dois imãs, qualquer movimento do 
flutuador fará o conjunto externo girar, movendo o ponteiro de indicação do nível. 
 
• A maioria dos indicadores magnéticos de nível de óleo possuem micro interruptores 
que são usados para alarme ou desligamento. 
• Tais micro interruptores são instalados fixos na caixa de alojamento do mostrador, ou 
solidário ao eixo no qual é acoplado o ponteiro indicador. 
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 EQUIPAMENTOS DO SISTEMA ELÉTRICO DE POTÊNCIA – NOTAS DE AULAS 
 
 
 
TERMÔMETRO INDICADOR DA TEMPERATURA DO ÓLEO 
 
Finalidade: 
• Este instrumento em por objetivo detectar a temperatura do ponto mais quente do óleo, 
possibilitando o seu controle, para evitar o funcionamento do transformador com 
valores elevados de temperatura, o que encurtaria a vida útil do seu isolante. 
 
Constituição Básica dos Termômetros: 
• Os termômetros são constituídos basicamente de um elemento sensível (elemento 
termométrico), instalado no topo do transformador, um bulbo para proteção do 
elemento sensor (um tubo capilar) que transmitirá as variações da temperatura ao 
compartimento com ponteiros, escalas e contatos de sinalização e desligamento. 
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 EQUIPAMENTOS DO SISTEMA ELÉTRICO DE POTÊNCIA – NOTAS DE AULAS 
 
 
 
Funcionamento: 
• Qualquer variação da temperatura do óleo é sentida pelo elemento termométrico e 
transformada em pressão no tubo capilar que, por sua vez, provocará o movimento do 
ponteiro indicador. 
 
 
 
TERMÔMETRO INDICADOR DA TEMPERATURA DO ENROLAMENTO 
 
Finalidade: 
• As variações da temperatura do óleo ocorrem mais 
lentamente com as mudanças de carga do que a 
temperatura do enrolamento. Por isto mede-se a 
temperatura do enrolamento, a fim de possibilitar uma 
melhor proteção e controle do transformador. 
 
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 EQUIPAMENTOS DO SISTEMA ELÉTRICO DE POTÊNCIA – NOTAS DE AULAS 
 
Constituição básica do termômetro: 
• O compartimento externo compõe-se de ponteiros e contatos idênticos ao do 
termômetro do óleo, o mesmo ocorrendo com o tubo capilar. 
• As diferenças fundamentais estão no processo de medição da temperatura do 
enrolamento e na escala do termômetro, que normalmente ocupa a faixa de 20ºC a 
160ºC. 
 
Funcionamento: 
• Como a medida direta da temperatura do enrolamento é bastante dispendiosa, usa-se o 
dispositivo de IMAGEM TÉRMICA, que consiste de um transformador de corrente 
ligado a um dos enrolamentos do transformador, com seu secundário alimentando uma 
resistência imersa numa bolsa de óleo que possui o dispositivo sensor de temperatura. 
• Com o dimensionamento adequado do conjunto (TC, resistência, volume de óleo da 
bolsa, etc), o elemento sensor de temperatura medirá o valor da temperatura do ponto 
mais quente do enrolamento, em função das diversas condições de carga do 
transformador. 
 
 
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Ajustes: 
Normalmente os contatos são ajustados para: Alarme – 80ºC; Desligamento – 95ºC 
O diagrama abaixo mostra um exemplo do circuito de comando de um termômetro indicador 
de temperatura do enrolamento: 
 
 
 
Existem ainda os monitores eletrônicos de temperatura do enrolamento baseando-se no 
mesmo princípio da imagem térmica. 
 
 
 
RELÉ BUCHHOLZ 
 
DESCRIÇÃO GERAL 
O chamado “relé Buchholz” é um instrumento de proteção aplicável a equipamentos elétricos 
imersos em líquido isolante. Ele tem por função identificar condições anormais porventura 
ocorridas no interior do tanque, acionando um alarme em um primeiro estágio e desligando o 
equipamento nos casos de emergência, evitando maiores danos ao mesmo. 
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 EQUIPAMENTOS DO SISTEMA ELÉTRICO DE POTÊNCIA – NOTAS DE AULAS 
 
No caso específico do transformador, é instalado em uma tubulação que interliga o tanque 
principal ao tanque de expansão, de modo que os gases que eventualmente se formem no 
interior do tanque atravessem o relé antes de atingir o tanque de expansão. 
 
 
 
O relé Bucchholz (a gás), equipado com dois flutuadores que reagem em caso de qualquer 
variação do volume de gás na parte superior do equipamento protegido. 
 
Pequenos volumes de gás, provocam o 
abaixamento do flutuador superior e 
acionam um contato elétrico no circuito 
de alarme. 
 
Se a formação de gás for súbita e intensa 
(por exemplo no caso de um curto-
circuito em espiras), o conseqüente 
movimento do líquido isolante na 
tubulação do relé desloca o flutuador 
inferior, provocando o acionamento do 
contato no circuito de desligamento do 
equipamento. 
 
MONTAGEM DO RELÉ BUCHHOLZ 
 
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 EQUIPAMENTOS DO SISTEMA ELÉTRICO DE POTÊNCIA – NOTAS DE AULAS 
 
Na fabricação do transformador, a tubulação entre tanque principal e o tanque de expansão na 
qual é instalado o relé Buchholz, é feita partindo-se do ponto mais alto da tampa do 
transformador. 
 
O relé Buchholz é despachado para o transporte, esteja ele montado ou não no transformador, 
com seus dois flutuadores internos travados, de modo a se evitar a avaria nos contatos 
elétricos. 
 
 
VÁLVULA DE SEGURANÇA 
 
Finalidade: 
Comumente conhecida como “TUBO 
DE EXPANSÃO”, a válvula de 
segurança tem por finalidade proteger o 
transformador contra sobrepressões 
excessivas que possam ocorrerno seu 
interior. 
 
 
 
 
 
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 EQUIPAMENTOS DO SISTEMA ELÉTRICO DE POTÊNCIA – NOTAS DE AULAS 
 
Características: 
O tipo mais simples e bastante utilizado, 
consiste de um tubo recurvado montado na 
tampa do transformador e possuindo na 
sua extremidade superior um diafragma. 
A tubulação é montada de tal forma que, 
caso hajam sobrepressões elevadas, o óleo 
saia para o exterior do tanque sem cair 
sobre as buchas. 
Na parte inferior do tubo é instalado um 
defletor, para impedir que os fragmentos 
do diafragma caiam sobre os enrolamentos 
do transformador. 
Em alguns transformadores este tubo é 
ligado ao tanque de expansão (conservador 
de óleo), conforme figura ao lado. 
 
Alguns transformadores são do tipo “selado”, isto é, não possuem nem conservador e nem o 
tubo de expansão. Neste caso é empregada uma “válvula de alívio de pressão” na tampa do 
tanque, conforme mostrado nas figuras abaixo: 
 
 
 
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VÁLVULA PARA RETIRADA DE AMOSTRAS DE ÓLEO 
 
Normalmente os transformadores de maior porte são providos de registros (válvulas), as quais 
são instaladas nas partes superior e inferior do tanque principal (e também no tanque do 
conservador de óleo) e têm como finalidades principais: 
• permitir a coleta (amostra) do óleo para ensaios; 
• permitir a drenagem do óleo (escoamento); 
• permitir filtragem do óleo, o que é efetuada através de um bombeamento para uma 
máquina externa denominada ‘’filtro-prensa’’. 
 
 
 
REFRIGERAÇÃO DOS TRANSFORMADORES DE POTÊNCIA 
 
Quando colocamos carga em um transformador, a circulação de corrente provocará o 
aquecimento dos enrolamentos e também do núcleo. Torna-se então necessária, a retirada de 
uma parte do calor produzido, transportando-o para o exterior. 
 
a) REFRIGERAÇÃO NATURAL: 
 
O resfriamento é obtido pela circulação natural do óleo, que retira calor do conjunto núcleo-
bobinas, entregando-o ao meio ambiente. Quando o óleo se aquece ele se torna menos denso 
(mais leve) e tende a subir para o topo do transformador, forçando àquele ali presente a descer 
através dos radiadores, que oferecem uma extensa área exposta ao meio ambiente. Assim, 
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 EQUIPAMENTOS DO SISTEMA ELÉTRICO DE POTÊNCIA – NOTAS DE AULAS 
 
durante a descida pelos radiadores, o óleo se resfria cedendo calor para o exterior e retorna 
penetrando na parte inferior do transformador a uma temperatura mais baixa, estando apto a 
retirar novamente calor do conjunto núcleo-bobinas. Este ciclo é repetitivo e é conhecido 
como ‘’termo-sifão’’. 
 
 
 
b) VENTILAÇÃO FORÇADA: 
 
Caso a ventilação natural não seja suficiente, são instalados ventiladores fixados ao longo dos 
radiadores do transformador soprando o ar na direção do tanque, resfriando-o e aumentando 
desta forma a transferência de calor do óleo para o meio ambiente. 
Usualmente (exceto em casos especiais) os ventiladores são ligados automaticamente via 
contato do termômetro, quando a temperatura atingir 75 0C para os transformadores com 
potência superior a 7500 kVA. Com isto, consegue-se retirar uma potência adicional de 33% 
em média. 
O sentido de rotação do motor deverá estar correto, isto é, com fluxo de ar sempre dirigido 
aos radiadores. 
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c) CIRCULAÇÃO FORÇADA DE ÓLEO: 
 
Trata-se de um complemento da ventilação forçada de ar. Este tipo de refrigeração é utilizado 
nos transformadores mais importantes do sistema elétrico e seu funcionamento é basicamente 
o seguinte: 
 
� Uma bomba puxa o óleo quente na 
direção do nível superior do 
tanque do transformador, 
forçando-o a se resfriar através 
dos radiadores. Com auxílio do ar 
soprado pelo conjunto de 
ventiladores, obtém-se uma 
grande elevação na eficiência da 
refrigeração. 
 
 
 
 
 
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REFRIGERAÇÃO 
 
 
 
RUÍDOS EM TRANSFORMADORES 
 
Quando os transformadores estão em operação eles podem apresentar ruídos (barulhos) que 
podem ser provocados por: 
 
a) Vibração das bobinas 
b) Forças magnéticas no núcleo 
c) Vibração de partes do tanque, barras de fixação, etc. 
 
APLICAÇÃO DE CARGA EM TRANSFORMADORES 
 
A potência nominal (kVA) de saída de um transformador é aquela carga que ele pode fornecer 
com tensão secundária nominal, sem provocar uma elevação da temperatura acima dos 
valores permissíveis por norma. A potência que o transformador pode fornecer em serviço, 
sem provocar deterioração de seu isolamento, pode ser maior ou menor que a potência 
nominal, dependendo do valor da temperatura ambiente e do regime operacional do 
transformador. 
 
 
 
 
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TIPOS DE LIGAÇÃO DOS ENROLAMENTOS DOS TRANSFORMADORES 
TRIFÁSICOS 
 
Os enrolamentos dos transformadores trifásicos podem ser conectados de três maneiras 
apresentadas a seguir: 
 
 
 
LIGAÇÕES ESTRELA-TRIÂNGULO EM UM TRANSFORMADOR TRIFÁSICO 
 
 
 
 
 
 
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LIGAÇÃO ZIGUE-ZAGUE EM UM TRANSFORMADOR 
 
 
GRUPOS DE LIGAÇÕES DOS TRANSFORMADORES TRIFÁSICOS 
 
Os transformadores trifásicos podem ser ligados seguindo as normas ABNT/IEC a partir do 
ângulo de defasamento entre o primário e secundário (tensões superior e inferior) conforme 
mostrado na tabela abaixo. 
 
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LIGAÇÃO DE TRANSFORMADORES TRIFÁSICOS EM PARALELO 
 
Os transformadores trifásicos (dois ou mais) podem ser ligados em paralelo, desde que eles 
atendam às seguintes condições: 
 
1. Possuam as mesmas tensões nominais nos lados primário e secundário; 
2. Possuam a mesma relação de tensões; 
3. Possuam o mesmo grupo de ligação; 
4. Possuam a mesma seqüência de fases. Esta é obtida ligando-se terminais de mesma 
designação; 
5. Possuam a mesma tensão de curto-circuito (impedância percentual). É permitido um 
desvio de até 10% caso os transformadores tenham com diferentes impedâncias 
percentuais, sendo que o transformador com menor impedância percentual deverá 
alimentar o circuito de maior carga; 
6. A relação entre as potências nominais não deve ser superior a 1:3. 
 
 
TRANSFORMADORES A SECO 
 
Os transformadores a seco são aqueles cuja parte ativa (núcleo e enrolamentos) não está 
imersa em liquido isolante, sendo seu isolamento normalmente efetuado a base de resina e seu 
meio de refrigeração o ar. 
 
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É de se observar que a refrigeração dos transformadores com isolamento a seco pode ser 
natural (por conexão) ou forçada (ventilação via exaustores) instalados na própria edificação 
onde o equipamento irá operar. 
 
 
 
 
 
 
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 EQUIPAMENTOS DO SISTEMA ELÉTRICO DE POTÊNCIA – NOTAS DE AULAS 
 
SISTEMAS SUPERVISÓRIOS NA OPERAÇÃO DOS TRANSFORMADORES 
 
Atualmente são disponibilizados softwares apropriados para monitorar (supervisionar) os 
principais parâmetros dos transformadores conforme exemplificado abaixo: 
 
Tal sistema é operado a partir de aquisição de dados, sendo um modelo da arquitetura 
mostrado a seguir 
 
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ACESSÓRIOS NORMALIZADOS DOS TRANSFORMADORES (ABNT) 
 
Acessórios normalizados, em função do tipo e potência dos transformadores: 
 
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ALGUNS FABRICANTES NO BRASIL 
 
• TUSA; 
• ABB; 
• TOSHIBA; 
• WEG; 
• TRAFO; 
• INDUSELET; 
• DEDINI. 
 
NORMALIZAÇÃO 
 
Principais Normas Aplicáveis: 
� ABNT – NBR – 5356-1/2007 – Transformadores de Potência – Especificação 
� ABNT – NBR – 5380 – Transformadores de Potência – Método de Ensaio 
� ABNT – NBR – 10295 – Transformadores de Potência Secos 
� ABNT – NBR – 5416 – Aplicação de Carga em Transformadores de Potência 
� ABNT – NBR – 6869 
� ABNT – NBR – 8926

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