Abnt - Nbr 10729 - Transformador Seco para Uso Naval

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Normas Técnicas
Palavras-chave: Eletricidade. Transformador 6 páginas
NBR 10729SET 1989
Origem: ABNT - 07:003.01-010/1988 (EB-1947)
CB-07 - Comitê Brasileiro de Navios, Embarcações e Tecnologia Marítima
CE-07:003.01 - Comissão de Estudo de Projeto e Instalação de Materiais e
Equipamentos Elétricos
NBR 10729 - Shipbuiling - Dry transformer - Specification
Descriptors: Electricity. Transformer
Especificação
Transformador seco para uso naval
SUMÁRIO
1 Objetivo
2 Documentos complementares
3 Definições
4 Condições gerais
5 Condições específicas
6 Ensaios
7 Aceitação e rejeição
1 Objetivo
1.1 Esta Norma fixa as condições e requisitos exigíveis
para a aceitação e/ou recebimento de transformador seco
para uso naval.
1.2 Esta Norma não se aplica a:
a) transformadores para instrumentos;
b) transformadores para conversores estáticos;
c) transformadores para partida de motores;
d) transformadores para ensaios;
e) transformadores para solda elétrica;
f) transformadores para circuitos de controle;
g) transformadores para isolamento.
2 Documentos complementares
Na aplicação desta Norma é necessário consultar:
NBR 5356 - Transformador de potência - Especifica-
ção
NBR 5380 - Transformador de potência - Método de
ensaio
NBR 5456 - Eletrotécnica e eletrônica - Eletricidade
geral - Terminologia
NBR 5458 - Transformador - Terminologia
3 Definições
Para os efeitos desta Norma são adotadas as definições
da NBR 5456 e da NBR 5458.
4 Condições gerais
4.1 Condições de funcionamento e instalação
4.1.1 Condições normais
As condições normais são as seguintes:
a) os transformadores devem ser de dois enrolamen-
tos separados;
b) tipo seco, resfriado a ar;
2 NBR 10729/1989
e) exigência de redução ou limites máximos de níveis
de ruídos e/ou radiointerferência;
f) exigências especiais de isolamento;
g) necessidade de proteção especial contra contatos
acidentais com partes sob tensão;
h) dificuldades para manutenção;
i) funcionamento em condições não usuais, tais
como, em regime de freqüência não usual ou com
forma de onda distorcida, tensões desequilibradas
ou temperatura excessiva;
j) instalação em locais sem ventilação.
4.2 Característica nominal
A característica nominal é constituída, basicamente, dos
seguintes valores:
a) potência nominal;
b) tensão primária nominal;
c) tensão secundária nominal;
d) freqüência nominal;
e) corrente secundária nominal;
f) nível de isolamento dos enrolamentos;
g) regulação;
h) classe de isolamento-limite de elevação de tempe-
ratura;
i) impedância percentual referida a 75ºC para as clas-
ses de temperatura de 105ºC e 130ºC, e referida a
115ºC para as classes de temperaturas de 155ºC
e 180ºC. Indicar para cada impedância percentual
as respectivas freqüências, máxima tensão primá-
ria e potência nominal de referência.
4.2.1 Potência nominal
A potência nominal refere-se aquela em que o transfor-
mador, alimentado na tensão primária nominal, pode for-
necer continuamente tensão e corrente nominais, sem
ultrapassar os limites de elevação de temperatura indica-
dos na Tabela 1.
4.2.2 Tensão primária nominal
A tensão primária nominal refere-se à tensão do enrola-
mento primário na derivação principal, nas condições nor-
mais de operação. Salvo indicação em contrário, os trans-
formadores devem ser capazes de funcionar nas seguin-
tes condições:
a) com tensão primária de, no máximo, 5% acima da
tensão primária nominal, mantida a corrente se-
cundária nominal;
Modalidade
de
 resfriamento
c) temperatura do meio refrigerante máxima de 45ºC;
d) à prova de pingos;
e) instalação em locais bem ventilados;
f) proteção dos transformadores e suas conexões
contra qualquer deterioração mecânica, conden-
sação, corrosão, vapores (de óleo e água), óleos
líquidos combustíveis, fumaças, pós, sujeiras pre-
judiciais e umidade;
g) operação em paralelo,
- quando os transformadores são dispostos de for-
ma que seus enrolamentos secundários possam
ser ligados em paralelo, seus grupos de ligação
devem ser compatíveis e suas relações de ten-
são em vazio devem ser iguais (dentro das tole-
râncias permitidas) e suas tensões em curto-cir-
cuito devem ser tais que a corrente real de cada
unidade operando em paralelo, não deve des-
viar-se mais que 10% do valor nominal de cada
unidade;
- a potência nominal do menor transformador do
grupo não deve ser menor que a metade da po-
tência nominal do maior transformador do grupo.
4.1.2 Condições especiais
4.1.2.1 As condições especiais de serviço, transporte e
instalação são aquelas que podem exigir construção es-
pecial ou revisão de alguns valores nominais, ou cuidados
especiais no transporte, instalação ou operação do trans-
formador e que devem ser levadas ao conhecimento do
fabricante.
4.1.2.2 Constituem exemplos de condições especiais:
a) instalação em locais em que as temperaturas do
meio refrigerante sejam superiores às especifi-
cadas em 4.1.1. Neste caso, a potência nominal
do transformador deve ser aumentada de forma
que não sejam excedidos os valores dos limites
de elevação de temperatura dados na Tabela 1;
Tabela1 - Limites de elevação de temperatura em
enrolamentos de transformadores tipo
seco
Elevação de temperatura medida pelo
método de variação da resistência
Classe de materiais isolantes
A B F H
ar
55ºC 80ºC 105ºC 130ºC
b) sujeição a vibrações anormais;
c) limitação de espaço para instalação;
d) possibilidade de submersão em água;
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b) com tensão primária de, no mínimo, 5% abaixo da
tensão primária nominal, mantida a potência
nominal do enrolamento secundário, sendo que
em qualquer das duas condições a) e b), as eleva-
ções de temperatura não devem ultrapassar a 5ºC
as elevações de temperatura obtidas em condi-
ções nominais;
c) com tensão primária 10% acima da tensão primária
nominal em vazio, sem que as elevações de tem-
peratura ultrapassem os limites de elevação de
temperatura indicados na Tabela 1.
4.2.3 Tensão secundária nominal
A tensão secundária nominal refere-se à tensão do enrola-
mento secundário na derivação principal em vazio, quan-
do é aplicada a tensão primária nominal do enrolamento
primário na derivação principal.
4.2.4 Freqüência nominal
A freqüência nominal refere-se à freqüência para a qual
o transformador é projetado.
4.2.5 Corrente secundária nominal
A corrente secundária nominal para transformadores mo-
nofásicos refere-se a corrente obtida, dividindo-se a po-
tência nominal pela tensão secundária nominal. Para
transformadores trifásicos ou monofásicos em banco
trifásico, a corrente secundária nominal é dada pela
equação:
I
P=
3 V
Onde:
I = Corrente secundária nominal, em A
P = Potência nominal, em VA
V = Tensão secundária nominal, em V
4.2.6 Nível de isolamento dos enrolamentos
O nível de isolamento dos enrolamentos deve ser con-
forme especificado na NBR 5356.
4.2.7 Regulação
A variação de tensão secundária entre vazio e plena car-
ga, não deve exceder 5% para transformadores até
5 kVA e 2,5% para transformadores acima de 5 kVA. A re-
lação de transformação não deve diferir do valor estabe-
lecido em mais que 0,5% ou mais que 1/10 da tensão de
curto-circuito expressa em percentagem da tensão no-
minal, na carga nominal, tomando-se o menor dos dois
valores.
4.2.8 Classe de isolamento - Limite de elevação de
temperatura
4.2.8.1 As classes de isolamento e respectivos limites de
elevação de temperatura estão indicados na Tabela 1.
4.2.8.2 A elevação de temperatura deve ser mantida em
operação contínua na potência nominal máxima, não de-
vendo ultrapassar os limites indicados na Tabela 1.
4.2.8.3 Os limites de elevação de temperatura devem ser
especificados como a elevaçãode temperatura acima da
temperatura do ar de resfriamento.
4.2.8.4 As partes metálicas em contato com o isolamento
ou adjacentes ao mesmo, não podem atingir temperaturas
que excedam a permitida para os condutores na parte
mais quente.
4.3 Marcação dos enrolamentos e terminais
4.3.1 Os enrolamentos, os terminais e respectivas ligações
devem ser identificados de maneira inequívoca, por meio
de marcação constituída por números e letras, a qual deve
ser fielmente reproduzida no diagrama de ligações (ver
seção 4.4.3). Nos painéis de comutação de derivação, a
marcação deve ser feita com caracteres gravados em
baixo relevo e pintados para efeito de contraste.
4.3.2 Os terminais externos dos diversos enrolamentos
devem ser marcados com as letras maiúsculas H, X, Y e
Z. A letra H é reservada ao enrolamento de maior tensão
(exceto se este for o de seis fases nos transformadores
de três para seis fases). A seqüência das demais letras
deve ser baseada na ordem decrescente das tensões
nominais dos enrolamentos. No caso de igualdade de
tensões e de potências, as letras devem ser as mesmas e
a diferenciação deve ser feita usando-se após cada letra
um número de ordem, que designa cada enrolamento.
Tais letras devem ser acompanhadas por números 1, 2,
3, etc.
4.3.3 Quando os terminais de um transformador mono-
fásico, marcados de acordo com o exposto na seção 4.3.2,
tem polaridade:
a) subtrativa - os seus terminais H1 e X1, devem ser
colocados adjacentes entre si;
b) aditiva - os seus terminais H1 e X1, devem ser
colocados diagonalmente opostos.
4.4 Placa de identificação
4.4.1 Cada transformador deve ser provido de uma placa
de identificação metálica, à prova de tempo, em posição
visível. A placa de identificação deve conter, marcados
de forma indelével, no mínimo, as informações relaciona-
das a seguir:
a) a palavra "Transformador";
b) nome do fabricante e local de fabricação;
c) número de série e data de fabricação;
d) tipo;
e) número de fases;
f) potência ou potências nominais (em quilovolt-
ampères) e o respectivo tipo de transformador,
quanto ao meio refrigerante e ao processo de res-
friamento;
4 NBR 10729/1989
g) diagrama de ligações, contendo todas as tensões
nominais;
h) correntes primária e secundária nominal;
i) freqüência nominal;
j) elevação de temperatura dos enrolamentos acima
do meio refrigerante e serviço correspondente;
l) classe de isolamento;
m) polaridade (para transformadores monofásicos)
ou diagrama fasorial (para transformadores polifá-
sicos);
n) impedância percentual referida a 75ºC para as
classes de temperatura de 105ºC e 130ºC, e referi-
da a 115ºC para as classes de temperatura de
155ºC e 180ºC. Para cada impedância percentual
devem ser indicadas as respectivas freqüências,
máxima tensão primária e potência nominal de re-
ferência;
o) peso da parte ativa e total aproximado, em quilo-
gramas-força;
p) níveis de isolamento;
q) rendimento;
r) número desta Norma/ano.
4.4.2 Quando o transformador possui mais de uma potên-
cia nominal de serviço contínuo, deve ser indicada na
placa de identificação a correspondência entre aquelas
e as respectivas tensões nominais. No caso de ser indica-
da uma única potência nominal de serviço contínuo e vá-
rias tensões nominais, subentende-se que esta potência
nominal é fornecida com qualquer das tensões nominais,
como especificado na seção 4.2.1.
4.4.3 O diagrama de ligações deve constar de um esque-
ma dos enrolamentos, mostrando as ligações perma-
nentes, bem como todas as derivações e terminais com
os números ou letras indicativas. Também deve conter
uma tabela mostrando separadamente as ligações dos
diversos enrolamentos, com a disposição e identificação
de todos os terminais, bem como as ligações no painel
ou a posição do comutador para todas as tensões no-
minais.
5 Condições específicas
5.1 Efeitos de curto-circuito
5.1.1 Os transformadores devem ser projetados e cons-
truídos para resistir, sem sofrerem danos, aos efeitos me-
cânicos e térmicos causados por curto-circuitos externos,
de acordo com o especificado nas seções de 5.1.1.1 a
5.1.1.6.
5.1.1.1 Os transformadores de dois enrolamentos devem
ser capazes de suportar os efeitos das sobrecorrentes
resultantes de curto-circuitos nos terminais de qualquer
um dos seus enrolamentos, com a tensão e a freqüência
nominais mantidas constantes nos terminais do outro en-
rolamento, desde que o valor eficaz da componente de
corrente alternada das correntes não ultrapasse a 25 ve-
zes a corrente nominal dos enrolamentos corresponden-
tes, e a duração do curto-circuito não exceda aos valores
especificados na Tabela 2.
2 25 vezes a corrente nominal
Tabela 2 - Valor e duração das correntes de curto-circuito
Tensão de Duração do Corrente de curto-circuito eficaz simétrico que o
curto-circuito curto-circuito transformador deve suportar
do transformador nos terminais do
transformador (s)
inferior ou
igual a 4%
superior a 4% 3 
100 vezes a corrente nominal
tensão de curto - circuito
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5.1.1.2 Os enrolamentos dos transformadores com mais
de dois enrolamentos devem suportar os efeitos das so-
brecorrentes resultantes de curto-circuitos nos terminais
de qualquer um de seus enrolamentos, com a tensão e a
freqüência nominais mantidas constantes nos terminais
dos outros enrolamentos, desde que o valor eficaz da
componente de corrente alternada das correntes não ultra-
passe a 25 vezes a corrente nominal dos enrolamentos
correspondentes, e a duração do curto-circuito não exce-
da aos valores especificados na Tabela 2.
5.1.1.3 Os transformadores usados em circuitos providos
de meios para auto-religação, devem ser capazes de su-
portar curto-circuitos repetidos, desde que a sua duração
acumulada não exceda aos valores especificados na Ta-
bela 2.
5.1.1.4 A corrente nominal a que se referem as seções
5.1.1.1, 5.1.1.2 e 5.1.1.3 é a que corresponde à potência
nominal do transformador com resfriamento natural.
5.1.1.5 O cálculo dos esforços mecânicos que o transfor-
mador deve ser capaz de suportar durante o curto-circuito,
deve ser feito conforme a NBR 5356.
5.1.1.6 A temperatura do cobre dos enrolamentos sob
condições de curto-circuito não deve exceder a:
a) 250ºC, quando o isolamento é da classe A (105ºC),
considerando-se a temperatura inicial de 95ºC;
b) 350ºC, quando o isolamento é da classe B (130ºC),
considerando-se a temperatura inicial de 125ºC,
quando calculadas conforme a NBR 5356.
5.1.2 A tensão de curto-circuito refere-se a tensão expressa
em percentagem da tensão primária nominal, que deve
ser aplicada ao enrolamento primário quando o enrola-
mento secundário é posto em curto-circuito e a corrente
primária nominal flui no enrolamento primário, ou vice-
versa, com a tensão de curto-circuito expressa em percen-
tagem da tensão secundária nominal em vazio. Exceto,
quando diferentemente especificado, a derivação utilizada
deve ser a principal. A medida da tensão de curto-circuito
pode ser feita com uma corrente inferior ao valor nominal;
neste caso, o valor obtido é corrigido proporcionalmente
à corrente e levado à temperatura de 75ºC. Para tanto,
consultar a NBR 5380.
5.2 Materiais empregados em transformadores
5.2.1 Os materiais isolantes classificam-se de acordo com
a temperatura máxima admissível em regime permanente,
conforme a Tabela 3.
Tabela 3 - Materiais isolantes
Designação
Classe da classe
90ºC 0 Algodão, seda e papel não impregnados
105ºC A Algodão, seda e papel impregnados ou revestidos
120ºC E
Mica, fibra de vidro e asbestos, com substâncias
130ºC B aglutinantes adequadas às elevações de temperatura
correspondentes
155ºC F
Elastômeros de silicone, mica, fibra de vidro e
180ºC H asbestos, com substâncias aglutinantes adequadas
às elevações de temperatura correspondentes
acima Materiais formados inteiramente por mica, porcelana,
de C vidro, quartzo e materiais inorgânicos semelhantes
180ºC
Notas: a) Podem ser incluídos, em cada uma das classes acima, outros materiais ou combinações de materiais, se for demonstrado
pelaprática, ou por meio de ensaios adequados que a sua vida térmica é comparável à dos materiais citados na classe
considerada. O termo "ensaios adequados" refere-se aos métodos de ensaio estabelecidos para verificação do comportamento
térmico dos materiais, em si mesmos ou em combinação simples.
b) Um material que é considerado adequado para uma dada temperatura pode ser considerado adequado para outra temperatura,
quando faz parte de um sistema de isolação complexo. Certos materiais para operação no ar, em determinada temperatura,
são adequados para uma temperatura mais elevada, quando fazem parte de um sistema que funciona em atmosfera de gás
inerte.
c) Os limites de temperatura indicados têm representado, na maioria dos casos e por muito tempo, pontos divisórios nítidos
entre as diversas classes de materiais isolantes e já foram estabelecidos ou estão em fase de desenvolvimento métodos de
ensaio para serem usados em sua identificação. Tais limites não devem ser confundidos com as temperaturas reais de
operação dos diversos equipamentos, nem com as elevações de temperatura permissíveis para os equipamentos e que
constam das respectivas normas.
Alguns materiais representativos da classe
6 NBR 10729/1989
5.2.2 Deve ser levado em conta, além da vida térmica, ou-
tras características dos materiais isolantes para o seu
emprego em aplicações específicas, sendo estas carac-
terísticas, dentre outras, a resistência mecânica, a resis-
tência à umidade e ao efeito de descargas parciais (co-
rona).
5.3 Derivações
5.3.1 Os transformadores podem ter, no enrolamento de
tensão superior, duas ou mais derivações além da princi-
pal, para as quais se possa obter a potência nominal do
enrolamento:
a) para tensões até 25 kV: as tensões não podem ser
inferiores a 90%, nem superiores a 105% da tensão
nominal do enrolamento correspondente à
derivação principal;
b) para tensões acima de 25 kV: as tensões não po-
dem ser inferiores a 95%, nem superiores a 105%
da tensão nominal do enrolamento corresponden-
te à derivação principal.
5.3.2 Todos os transformadores devem permitir a mudança
das derivações, na placa de ligações.
6 Ensaios
Os ensaios devem ser realizados pelo fabricante, caben-
do ao comprador o direito de designar um inspetor para
assistí-los. Caso sejam utilizados transformadores mono-
fásicos ligados em banco trifásico, os ensaios devem ser
executados considerando-se o banco de transformadores
como um transformador trifásico. Os ensaios devem ser
executados de acordo com a NBR 5380.
6.1 Ensaios de tipo
6.1.1 Os ensaios de tipo são feitos no protótipo ou em al-
gumas das primeiras unidades construídas de cada pro-
jeto, sendo desnecessário repetí-los em outras unidades
do mesmo tipo, construídas a seguir, exceto quando estes
ensaios forem também considerados como de rotina.
6.1.2 Os valores obtidos nos ensaios de tipo, quando soli-
citados pelo comprador, devem ser fornecidos pelo
fabricante.
6.1.3 Os ensaios de tipo são os seguintes:
a) resistência ôhmica dos enrolamentos a quente e
a frio;
b) relação de tensões;
c) resistência de isolamento a quente e a frio;
d) polaridade;
e) deslocamento angular;
f) seqüência de fases;
g) perdas (em vazio, em carga e totais);
h) corrente de excitação;
i) tensão de curto-circuito;
j) tensão aplicada ao dielétrico;
l) tensão induzida;
m) elevação de temperatura;
n) nível de ruído;
o) nível de tensão de rádio-ruído.
6.2 Ensaios de rotina
6.2.1 Os ensaios de rotina são feitos obrigatoriamente em
todas as unidades de produção.
6.2.2 Os ensaios de rotina são os seguintes:
a) resistência ôhmica dos enrolamentos a quente e
a frio;
b) relação de tensões;
c) resistência de isolamento a quente e a frio;
d) polaridade;
e) deslocamento angular;
f) seqüência de fases;
g) perdas (em vazio, em carga e totais);
h) corrente de excitação;
i) tensão de curto-circuito;
j) tensão aplicada ao dielétrico;
l) tensão induzida.
7 Aceitação e rejeição
Os transformadores que não satisfaçam os requisitos es-
pecificados nesta Norma devem ser rejeitados.
	licenca: Cópia não autorizada