Um guia para transformadores de alimentação radial e de loop

Na distribuição de energia elétrica, os termos "alimentação em loop" e "alimentação radial" descrevem como a energia flui de uma fonte para os transformadores que reduzem a tensão para os usuários finais. Embora esses termos tenham origem em um projeto de sistema de distribuição mais amplo, eles são mais comumente usados ​​para especificar a configuração da bucha de alta-tensão (HV) em transformadores-montados em pad.

A escolha entre um transformador de alimentação radial ou de loop impacta oconfiabilidade, flexibilidade e custoda sua rede elétrica. Este guia explica como esses sistemas funcionam, suas diferenças físicas e como selecionar a configuração correta para o seu projeto.

 

 

 

Antes de examinar os transformadores em si, é essencial compreender os dois tipos de sistemas de distribuição que eles atendem.

 

Sistema de alimentação radial

Um sistema de alimentação radial é a forma mais simples e comum de distribuição de energia. Neste layout, a energia flui de uma única fonte (como uma subestação) para fora ao longo de um único caminho até as cargas, como os raios de uma roda. Cada transformador recebe energia de apenas um ponto.

• Vantagens:É simples de projetar, operar e proteger. O custo inicial é menor porque requer menos equipamentos.
• Desvantagem:Ele oferecesem redundância. Se a fonte única falhar ou ocorrer uma falha na linha, todos os transformadores e clientes a jusante perderão energia até que os reparos sejam feitos.

Sistema de alimentação em loop

Um sistema de alimentação em loop foi projetado para maior confiabilidade. Nesta configuração, a linha de distribuição forma um loop e os transformadores são capazes de receber energia deduas ou mais direções ou fontes.

• Vantagens:Ele forneceredundância. Se ocorrer uma falha em um lado do circuito ou uma fonte falhar, a energia poderá ser redirecionada da outra direção, mantendo o sistema energizado. Isso o torna ideal para instalações críticas.
• Desvantagem:Requer esquemas de proteção mais complexos e um investimento inicial mais elevado devido a cabos e interruptores adicionais.

 

 

 

 

 

 

A distinção mais óbvia entre esses dois tipos de transformadores está no compartimento de alta-tensão. Este layout físico determina como o transformador se conecta à rede.

 

Configuração da bucha de alimentação radial

Um transformador de alimentação radial é projetado para uma fonte de alimentação-de ponto único. Seu compartimento de alta-tensão contémtrês buchas primárias(normalmente rotulado como H1, H2, H3)-um para cada condutor de fase de entrada. Este projeto mais simples é comum em loteamentos residenciais, pequenas áreas comerciais ou como a última unidade de uma série de transformadores onde termina a linha.

 

Configuração da bucha de alimentação em loop

Um transformador de alimentação de loop foi projetado para oferecer flexibilidade e redundância. Possuiseis buchas de alta-tensão-dois conjuntos completos de três (normalmente rotulados como H1A, H2A, H3A para o lado "A" e H1B, H2B, H3B para o lado "B"). Isso permite dois feeds principais:

• Fazendo loop de transformadores juntos:Os cabos da fonte entram nas buchas “A” da primeira unidade e saem das buchas “B” para alimentar as buchas “A” do próximo transformador. Esta margarida-encadeia várias unidades.
• Alimentação de fonte dupla:Uma única unidade pode ser conectada a duas fontes de energia separadas. Chaves seletoras internas permitem que os operadores escolham qual fonte alimenta a carga.

Observação: um “loop de transformadores” é diferente de um “sistema de loop”. É possível conectar uma série de transformadores em um loop, mas se todos eles dependerem de uma única fonte de energia, uma falha nessa fonte fará com que todas as unidades percam energia,-o que significa que a configuração permanecerá radial.

Recurso	Transformador de alimentação radial	Transformador de alimentação em loop
Buchas de{0}alta tensão	Três (H1, H2, H3)	Seis (H1A, H2A, H3A, H1B, H2B, H3B)
Complexidade do projeto	Simples	Mais Complexo
Fonte de energia		Fonte única ou dupla
Redundância	Nenhum-ponto único de falha	Alto-feed alternativo disponível
Custo típico	Mais baixo	Mais alto

 

 

 

Além do número de buchas, os transformadores de alimentação de loop oferecem recursos avançados que melhoram a confiabilidade e a facilidade de manutenção da rede.

 

 

Configurações da chave seletora

Os transformadores de alimentação de loop podem ser equipados com chaves seletoras-imersas em óleo para gerenciar o fluxo de energia. Essas chaves oferecem a capacidade de redirecionar a corrente ou isolar o transformador sem-desenergizar todo o circuito. As configurações comuns incluem:

• Três chaves seccionadoras de carga de duas{0}}posições:Uma chave controla o próprio transformador, uma controla a alimentação "A" de entrada e a outra controla a alimentação "B". Isto oferece versatilidade máxima, permitindo que um operador isole o transformador enquanto mantém o circuito energizado.

 

• Chave seccionadora de carga-de quatro posições:Esse único switch (geralmente chamado de "switch de alimentação de loop") combina as funções, permitindo que os operadores selecionem Feed A, Feed B ou isolem a unidade, embora com um controle um pouco menos granular do que a configuração de três-switches.

 

 

 

 

A seleção entre um transformador de alimentação radial e de loop depende dos requisitos específicos do projeto em termos de confiabilidade, orçamento e crescimento futuro.

Quando escolher alimentação radial

Os transformadores de alimentação radial são mais adequados para aplicações onde o custo é a principal preocupação e breves interrupções são toleráveis.

Loteamentos residenciaise áreas rurais.

Sites comerciais simplescom cargas previsíveis.

Servindo como oponto de terminaçãono final de uma linha-alimentada em loop.

Projetos comrestrições orçamentárias apertadas.

 

Quando escolher o feed de loop

Os transformadores de feed de loop são a escolha preferida para aplicativos-de missão crítica em que o tempo de atividade é essencial.

Hospitais, aeroportos e data centersonde a energia contínua é vital.

Campi universitários e grandes complexos industriaisque exigem alta confiabilidade.

Sistemas que exigemflexibilidade para manutenção, permitindo reparar um transformador sem desligar toda a rede.

Instalações onde o futurocrescimento de cargapode exigir a adição de mais transformadores ao loop.

Uma nota sobre versatilidade

É possível usar umtransformador de alimentação de loop em um sistema radial. Nesses casos, o segundo conjunto de buchas (lado B-) é simplesmente tampado ou equipado com pára-raios. No entanto, é raro usar umtransformador de alimentação radial em um sistema de loop, já que seu design de três{0}}buchas não pode acomodar uma segunda alimentação sem modificações externas complexas.

V. Conclusão

A escolha entre transformadores de alimentação radial e de loop define, em última análise, a confiabilidade e a complexidade de sua rede de distribuição de energia.Transformadores de alimentação radialoferecem uma solução simples e econômica-para aplicações padrão com três buchas e uma única fonte de energia.Transformadores de alimentação em loop, com seu design de seis{0}buchas e comutação interna opcional, fornecem a redundância e a flexibilidade necessárias para infraestrutura crítica. Ao avaliar a sua necessidade de tempo de atividade em relação ao seu orçamento, você pode selecionar a configuração que garante o fornecimento de energia seguro, eficiente e confiável.