Guia para transformadores de média tensão

 

 

Os transformadores de média tensão são componentes fundamentais da infraestrutura elétrica moderna. Enquantotransformadores de alta tensãosão usados ​​principalmente para transmissão de energia em massa em longas distâncias-aumentando a saída do gerador para minimizar perdas na linha-transformadores de média tensão operam dentro da rede de distribuição, convertendo energia elétrica de um nível de tensão para outro dentro da faixa média. Isso permite o fornecimento seguro e eficiente de energia em sistemas industriais, comerciais e de serviços públicos. Compreender as características, tipos e critérios de seleção de transformadores de média tensão é, portanto, essencial para engenheiros, gerentes de instalações e profissionais de compras envolvidos no projeto e manutenção de sistemas elétricos.

 

 

1.1 Definição

Um transformador de média tensão é um dispositivo elétrico que converte energia elétrica entre níveis de média tensão-geralmente a tensão de distribuição de entrada-e tensões mais baixas adequadas para aplicações-de uso final. Em termos práticos, um transformador de média tensão recebe energia em tensões que variam de aproximadamente2,4 kV a 69 kVe reduz para tensões de utilização como 480 V, 208 V ou outros níveis exigidos pela carga.

Os limites exatos de tensão variam ligeiramente dependendo do padrão consultado. De acordo com o ANSI (American National Standards Institute), os transformadores de média tensão podem suportar tensões de2,4 kV até 69 kV. O IEEE define sistemas de média tensão nos Estados Unidos como tipicamente variando de5 kV a 35 kVpara a maioria das aplicações de distribuição, com equipamentos normalmente classificados em 5 kV ou 15 kV. Na Europa, a norma EN 50588-1 define transformadores de média potência como aqueles com maior tensão para equipamentos superiores a 1,1 kV, mas não superiores a 36 kV.

 

1.2 Papel no Sistema de Distribuição de Energia

Para entender onde os transformadores de média tensão se encaixam, é útil imaginar a hierarquia mais ampla de distribuição de energia:

Geração → Transmissão:As usinas de energia geram eletricidade em tensões relativamente baixas, que são então aumentadas para tensões altas ou extra{0}}altas (115 kV a 765 kV) para transmissão eficiente de longa-distância.

Transmissão → Distribuição:Nas subestações, as altas tensões são reduzidas para médias tensões (normalmente de 5 kV a 35 kV) para distribuição através de alimentadores primários.

Distribuição → Cliente:Os transformadores de média tensão fornecem a transformação de tensão final, reduzindo a tensão de distribuição para níveis de utilização (por exemplo, 480 V, 240 V, 120 V) para clientes-de uso final.

Em muitos casos, uma concessionária fornece energia a uma instalação em média tensão, e a instalação possui e opera seu próprio transformador de média tensão para reduzir a baixa tensão. Este arranjo permite que a instalação aproveite os custos mais baixos de energia associados ao serviço de média tensão e dá ao proprietário maior controle sobre a qualidade da energia.

1.3 Principais Padrões e Conformidade

Os transformadores de média tensão são fabricados de acordo com uma variedade de padrões da indústria, principalmente IEEE e IEC. Nos Estados Unidos, os recursos e funcionalidades da maioria dos transformadores de distribuição se enquadramPadrão IEEE C57.12.00(Requisitos gerais padrão para distribuição-imersa em líquido, potência e transformadores de regulação). No entanto, muitos outros padrões se aplicam a tipos e aplicações específicas de transformadores:

• IEEE C57.12.01:Requisitos gerais padrão para distribuição-de tipo seco e transformadores de potência
• IEEE C57.12.34:Requisitos para transformadores de distribuição-pad montados, compartimentados-, auto{2}}resfriados, trifásicos-
• IEEE C57.12.28/29:Integridade do gabinete-do equipamento montado em bloco
• CEI 60076:Série padrão internacional para transformadores de potência, incluindo transformadores de média potência
• NEMA TP-1:Guia para Determinação da Eficiência Energética para Transformadores de Distribuição
• DOE 10 CFR Parte 431:Padrões de eficiência do Departamento de Energia dos EUA para transformadores de distribuição

Para instalações nos Estados Unidos, a conformidade com oCódigo Elétrico Nacional (NFPA 70)também é obrigatório. No Canadá, oCódigo Elétrico Canadense (CEC)se aplica.

 

 

 

Nem todos os transformadores de média tensão são criados iguais. A escolha do tipo de transformador tem implicações profundas em termos de custo, segurança, requisitos de instalação e confiabilidade-de longo prazo.

 

2.1 Tipo líquido-imerso x seco-

Esta é a distinção mais fundamental entre os transformadores de média tensão.

As compensações-entre essas duas famílias são substanciais:

Atributo	Líquido-Imerso	Tipo-seco
Risco de incêndio	Superior-requer proteção contra fogo para uso interno	Baixo-adequado para instalação interna
Eficiência de resfriamento	Excelente (o óleo conduz bem o calor)	Moderado (depende da circulação de ar)
Manutenção	Testes periódicos de óleo e filtração necessários	Baixa manutenção
Expectativa de vida	30-40 anos típico	20-30 anos típico
Aplicações típicas	Subestações externas, distribuição de serviços públicos	Instalações internas, edifícios comerciais
Custo inicial	Geralmente inferior para a mesma classificação	Geralmente mais alto para a mesma classificação
Risco ambiental	Vazamentos de óleo podem contaminar o solo	Sem líquido, sem risco de derramamento

 

2.2 Transformadores de Subestação

2.3 Transformadores-montados em bloco

2.4 Transformadores montados em poste-

2.5 Transformadores de resina fundida

 

 

 

A construção física do núcleo de um transformador determina sua eficiência, perdas e características de desempenho.

3.1 Materiais Principais

O núcleo serve como caminho magnético para transferência de energia entre os enrolamentos primário e secundário. As propriedades do material influenciam diretamente-as perdas sem carga (perdas no núcleo), a eficiência e o aumento de temperatura.

Aço silício-orientado de grão (GOSS)continua sendo o material de núcleo mais utilizado para transformadores de média tensão. Oferece alta permeabilidade magnética e baixas perdas por correntes parasitas. O GOSS foi projetado com uma orientação de grão preferencial que alinha os domínios magnéticos com a direção do fluxo magnético, maximizando a eficiência.

Ligas metálicas amorfassurgiram como uma alternativa para transformadores de distribuição{0}com eficiência energética. Esses materiais oferecem perdas de ferro ultra{2}}baixas-normalmente 70% a 80% menores que o aço silício convencional-mas com um custo de material mais alto. Eles são particularmente atrativos para transformadores que operam com cargas baixas por longos períodos.

Ligas magnéticas macias nanocristalinasexibem excelentes propriedades magnéticas em altas frequências e são usados ​​principalmente em transformadores eletrônicos ou para fins especiais-, em vez de unidades de distribuição convencionais de 50/60 Hz.

 

 

 

A seleção do transformador certo começa com a compreensão de suas classificações fundamentais.

4.1 Classificações de Tensão

Cada transformador de média tensão tem duas classificações de tensão críticas: tensão primária (lado de entrada) e tensão secundária (lado de saída). Por exemplo, um transformador com classificação de 13,8 kV/480 V recebe 13,8 kV no lado primário e fornece 480 V no lado secundário.

Os transformadores também possuem um nível de impulso básico (BIL), que representa o pico de tensão que o isolamento pode suportar durante uma queda de raio ou surto de comutação. Para transformadores de média tensão, as classificações BIL variam de 60 kV a 150 kV ou superior, dependendo da classe de tensão e da aplicação.

Classificações de 4,2 kVA

A classificação em kVA (quilovolt-ampere) de um transformador indica sua capacidade de potência aparente-quanta corrente ele pode transportar sem superaquecer. Os tamanhos padrão de kVA de transformadores de média tensão trifásicos incluem:30, 45, 75, 112,5, 150, 225, 300, 500, 750, 1.000, 1.500, 2.000 e 2.500 kVA.

Escolher a classificação correta de kVA é fundamental. Um transformador subdimensionado superaquecerá, reduzindo a vida útil do isolamento e potencialmente causando falha prematura. Um transformador superdimensionado aumenta o custo inicial e pode operar de forma ineficiente em cargas leves, uma vez que existem perdas no núcleo independentemente da carga.

4.3 Elevação de Temperatura e Classes de Isolamento

Os transformadores são listados com uma classificação de aumento de temperatura-normalmente 80 graus, 115 graus ou 150 graus -que indica quanto a temperatura do transformador aumentará acima da temperatura ambiente sob carga total. Um transformador com elevação de 80 graus funciona significativamente mais frio do que um transformador classificado para elevação de 150 graus, o que pode se traduzir em maior vida útil do isolamento e melhor eficiência, mas também em maior custo inicial.

As classes de isolamento (Classe A a 105 graus, Classe B a 130 graus, Classe F a 155 graus, Classe H a 180 graus) definem a temperatura operacional máxima que os materiais de isolamento podem suportar sem degradação significativa.

 

 

 

A forma como os enrolamentos de um transformador são conectados determina seu desempenho com cargas desequilibradas, harmônicos e faltas à terra.

5.1 Tipos Básicos de Conexão

Existem três fundamentosconexão de enrolamentoesquemas:

Conexão estrela (estrela) (Y):Uma extremidade de cada enrolamento de fase é conectada em um ponto comum (o neutro). Uma conexão estrela fornece um ponto neutro que pode ser aterrado.

Conexão delta (D):As fases são conectadas em malha fechada, sem ponto neutro. As conexões delta são inerentemente balanceadas e fornecem um caminho para correntes de-sequência zero.

Conexão em zigue-zague (Z):Uma conexão especializada usada principalmente para aterrar transformadores ou transformadores com potências nominais menores. As conexões em zigue-zague normalmente são usadas apenas no lado secundário.

 

5.2 Notação de Grupo Vetorial

O grupo vetorial de um transformador descreve a configuração do enrolamento e a relação de fase entre as tensões primária e secundária. A notação segue um formato padrão:

A primeira letra (maiúscula) indica a conexão do enrolamento primário: D para delta, Y para estrela, Z para zigue-zague.

A segunda letra (minúscula) indica a conexão do enrolamento secundário.

Um “n” indica que o ponto neutro é destacado.

O número indica o deslocamento de fase na notação -hora do relógio (multiplique por 30 graus para obter graus de atraso).

5.3 Comparando Dyn11 e Yyn0

Dois grupos de vetores dominam as aplicações de distribuição:Dyn11eYyn0.

Dyn11apresenta primário conectado em delta (D) e secundário em estrela-conectado com neutro (yn), com um deslocamento de fase de 330 graus (11 no relógio). O primário delta fornece um caminho de circulação para correntes de sequência zero e captura harmônicos triplos (3º, 9º, etc.), evitando que eles reflitam de volta para a rede de alimentação. O Dyn11 também lida excepcionalmente bem com cargas desequilibradas, tornando-o a escolha preferida para sistemas de distribuição modernos com cargas não{11}}lineares, como computadores, iluminação LED e unidades de frequência variável.

Yyn0apresenta primário conectado em estrela (Y) e secundário conectado em estrela com neutro (yn), com deslocamento de fase zero. A estrela primária não possui um caminho de retorno para correntes de-sequência zero. Conseqüentemente, harmônicos triplos podem aparecer na tensão primária e cargas desequilibradas podem causar deslocamento de neutro, levando a desequilíbrios de tensão de fase. Yyn0 é geralmente limitado a aplicações com conteúdo harmônico mínimo e cargas balanceadas. Há uma restrição adicional: nos transformadores Yyn0, a corrente da linha neutra não deve exceder 25% da corrente nominal do enrolamento secundário, enquanto o Dyn11 pode suportar até 75%.

Resumindo, para a maioria dos aplicativos modernos,-especialmente aqueles que envolvem cargas não{1}}lineares, data centers, plantas industriais ou qualquer instalação com cargas-monofásicas significativas-Dyn11 é o grupo de vetores de escolha.

 

O dimensionamento adequado de um transformador é uma das decisões mais importantes no projeto de sistemas de potência. Erros nesta fase podem levar a anos de ineficiência ou fracasso prematuro.

6.1 Procedimento de dimensionamento passo a passo--

Etapa 1: Calcule a potência total da carga.Compile um inventário de todas as cargas conectadas a jusante dos motores-do transformador, da iluminação, do HVAC, do equipamento de escritório e do maquinário de produção.

Etapa 2: Aplicar fatores de simultaneidade.Nem todas as cargas operam com capacidade total simultaneamente. Um factor de diversidade (normalmente 0,7 a 0,9) explica esta realidade.

Etapa 3: Considere as correntes de partida do motor.Cargas indutivas, como motores, consomem de 3 a 7 vezes a corrente normal de funcionamento durante a inicialização. O transformador deve ter capacidade suficiente para lidar com essas correntes de partida sem queda excessiva de tensão.

Etapa 4: aplique uma margem de segurança.Adicione 20% a 30% de capacidade adicional para acomodar flutuações de carga e expansão futura.

Etapa 5: Calcule a capacidade do transformador.Use a fórmula:

Capacidade do transformador (kVA)=Potência total de carga (kW) ÷ Fator de potência × Margem de segurança

Os fatores de potência típicos variam de 0,8 a 0,95 para a maioria das cargas industriais e comerciais.

Etapa 6: Selecione o próximo tamanho padrão.Arredonde para a classificação kVA padrão mais próxima da lista na Seção 4.2.

 

6.2 Considerações Ambientais e de Aplicação

O cálculo do tamanho é apenas o começo. Vários outros fatores influenciarão sua seleção final:

• Ambientes de alta temperatura:Para instalações em temperaturas ambientes elevadas ou acima de 1.000 metros de altitude, reduza a capacidade nominal em 5% a 20% devido à diminuição da eficiência de resfriamento e isolamento.
• Conteúdo harmônico:Sistemas com cargas não{0}lineares substanciais (unidades de frequência variável, sistemas UPS, iluminação LED, computadores) podem exigir um transformador comClassificação do-fator Kpara lidar com aquecimento harmônico sem desclassificação.
• Ambiente de instalação:Os transformadores-secos geralmente são preferidos para instalações internas onde a segurança contra incêndio é uma preocupação. Unidades-imersas em líquido são mais econômicas-para instalações externas com espaço e contenção adequados.
• Cargas de choque:Para cargas como soldadores ou compressores que impõem demandas repentinas e de alta corrente, aumente a capacidade em 10% a 30%.

 

6.3 Padrões de Eficiência e Energia

Eficiência energéticatornou-se uma consideração cada vez mais importante na seleção de transformadores, impulsionada tanto pelos custos operacionais quanto pelos requisitos regulatórios.

Nos Estados Unidos, oDepartamento de Energia (DOE)estabeleceram padrões de eficiência obrigatórios para transformadores de distribuição, em vigor a partir de 1º de janeiro de 2016, sob 10 CFR Parte 431. Esses padrões, que se aplicam a qualquer transformador de distribuição fabricado em ou após essa data e vendido em qualquer estado dos EUA, baseiam-se na eficiência medida em35% de carga-refletindo pesquisas que mostram que a maioria dos transformadores de distribuição opera em média com aproximadamente 35% da capacidade nominal.

Para aplicações que exigem a mais alta eficiência,NEMA Premiumtransformadores de eficiência oferecem perdas aproximadamente 30% menores do que os requisitos do DOE 2016. Embora o custo inicial possa ser significativo, o período de retorno através da redução das perdas de energia é muitas vezes atraente para transformadores com carga contínua.

 

6.4 Impedância

Impedância do transformador(expresso como uma porcentagem) determina quanto o transformador limita a corrente de falta e quanta queda de tensão ocorre sob carga. Os transformadores de distribuição padrão normalmente têm impedâncias que variam de 2% a 8%. Uma impedância mais alta reduz a corrente de falta e protege o equipamento a jusante, mas aumenta a queda de tensão.

 

 

 

A instalação adequada é crítica para a segurança, o desempenho e a longevidade do transformador. A instalação que não atende aos requisitos do código pode causar superaquecimento, riscos elétricos, falhas de inspeção e possíveis responsabilidades legais.

7.1 Liberação e Espaço de Trabalho

O Código Elétrico Nacional (NEC) exige espaço de trabalho adequado ao redor do equipamento elétrico para permitir operação, manutenção e inspeção prontas e seguras. Os principais requisitos incluem:

• Altura mínima do espaço de trabalho livre:2,0 m (6,5 pés)
• Largura mínima do espaço de trabalho livre:914 mm (3 pés)
• Folga frontal:Mínimo 3 pés (0,9 m) na frente dos gabinetes do transformador para inspeção e manutenção
• Folga de ventilação:Normalmente 150 a 300 mm (6 a 12 polegadas) ao redor de superfícies ventiladas para transformadores do tipo-seco para permitir fluxo de ar desimpedido

Para transformadores-montados em bloco, os requisitos específicos de espaço livre dependem da instalação. O NEC nem sempre prescreve as folgas esquerda, direita e traseira em termos explícitos, mas os códigos locais e as instruções do fabricante devem ser seguidos. A FM Global, por exemplo, exige 25 pés entre transformadores cheios-de óleo mineral, embora esse requisito caia para zero para transformadores que usam menos-fluidos inflamáveis.

7.2 Separação de Compartimentos

Para instalações de média tensão, os compartimentos de média tensão e baixa tensão devem ser separados por uma barreira de aço que se estenda por toda a altura e profundidade dos compartimentos. Ambos os compartimentos devem ser construídos em chapa de aço atendendo aos requisitos da ANSI.

7.3 Aterramento

O aterramento adequado é essencial para a segurança e proteção do equipamento. A resistência de aterramento normalmente deve ser mantida emMenor ou igual a 10 ohms. O neutro do transformador (se presente) deve ser devidamente aterrado de acordo com o projeto do sistema e códigos aplicáveis. Os requisitos de aterramento estão detalhados no Artigo 250 do NEC.

7.4 Proteção contra Incêndio

Para transformadores-abastecidos com óleo instalados em ambientes internos ou próximos a edifícios, medidas de proteção contra incêndio podem ser necessárias. Isso pode incluir:

• Paredes-ou barreiras corta-fogo
• Sistemas automáticos de supressão de incêndio
• Contenção de óleo (bacias de contenção de derramamento ou poços de contenção-de óleo)
• Sistemas automáticos de dilúvio de água para instalações maiores

O tipo de fluido utilizado no transformador também afeta os requisitos de proteção contra incêndio. Transformadores preenchidos com fluidos menos{1}}inflamáveis ​​ou biodegradáveis ​​podem se qualificar para folgas reduzidas e medidas simplificadas de proteção contra incêndio.

 

 

 

A proteção de um transformador de média tensão requer uma abordagem coordenada que resolva tanto as falhas internas quanto os distúrbios externos do sistema.

8.1 Proteção contra sobrecorrente

Os requisitos da NEC para proteção de sobrecorrente do transformador dependem da impedância do transformador. Para transformadores com impedância de 6% ou menos, o NEC requer proteção primária e secundária. O fusível primário não deve exceder 300% da corrente de{4}carga total (FLA) primária e o dispositivo de sobrecorrente secundário em 480 V não deve exceder 125% da FLA secundária.

8.2 Fusíveis vs. Disjuntores

A escolha entre fusíveis e disjuntores para proteção do transformador envolve compensações-:

Em muitas redes de distribuição, uma abordagem combinada é usada: fusíveis no lado primário para proteção contra-curto-circuito, combinados com um disjuntor principal de baixa-tensão que fornece proteção contra sobrecarga.

 

 

 

 

 

Mesmo o transformador mais confiável requer manutenção regular para atingir sua vida útil completa. Um programa de manutenção-bem projetado pode estender a vida útil do transformador de 20 a 30 anos para 40 anos ou mais.

9.1 Manutenção Preditiva

A manutenção preditiva utiliza ferramentas de diagnóstico para identificar possíveis problemas antes que eles levem à falha.

• Análise de Gás Dissolvido (DGA):A ferramenta mais poderosa para avaliar a integridade de transformadores-imersos em óleo. Ao analisar os gases dissolvidos no óleo isolante-hidrogênio, metano, acetileno, etileno-os técnicos podem detectar problemas como superaquecimento, arco voltaico e quebra do isolamento. A DGA regular fornece aviso antecipado sobre o desenvolvimento de falhas e ajuda a priorizar as atividades de manutenção.
• Termografia infravermelha (varredura IR):A imagem térmica detecta pontos de acesso que indicam conexões soltas, juntas de alta-resistência, sobrecarga ou falha no isolamento. Para transformadores do tipo compartimento-, o IR às vezes pode detectar aquecimento anormal de contatos degradados ou outros defeitos que causam aumento de temperatura em superfícies externas.
• Monitoramento de Descarga Parcial (PD):As descargas parciais são indicadores precoces de deterioração do isolamento. O monitoramento PD utiliza sensores para detectar descargas elétricas que ocorrem no sistema de isolamento do transformador antes que elas se transformem em falhas completas.

9.2 Manutenção Preventiva

A manutenção preventiva segue um cronograma fixo para lidar com o desgaste normal.

• Amostragem e testes regulares de óleo:Os testes de tensão de ruptura medem a resistência isolante do óleo; BDV baixo indica contaminação ou umidade. O teor de umidade deve ser medido usando titulação Karl Fischer e mantido dentro de limites aceitáveis.
• Inspeção da bucha:Inspeção visual quanto a rachaduras, acúmulo de sujeira e danos. Os testes de capacitância e tan delta avaliam a condição do isolamento da bucha.
• Manutenção do comutador:Para transformadores com comutadores de derivação em-carga (OLTCs), o nível de óleo deve ser verificado, os contatos inspecionados quanto a depósitos de carbono e limpos, e o óleo substituído se estiver contaminado.
• Verificações de estanqueidade e detecção de vazamentos:Vazamentos de óleo devem ser identificados e reparados imediatamente para manter a integridade do isolamento e evitar a contaminação ambiental.

9.3 Frequências de Inspeção

Embora as frequências específicas dependam da criticidade do transformador e do ambiente operacional, as diretrizes gerais incluem:

• Inspeções visuais:Mensal a trimestralmente, com foco em níveis de óleo, vazamentos, ruídos incomuns e condições gerais
• Termografia infravermelha:Anualmente ou com maior frequência para transformadores críticos
• Amostragem de óleo e DGA:Anualmente para instalações padrão; semestralmente-anualmente para transformadores críticos ou altamente carregados
• Testes elétricos (resistência de isolamento, relação de espiras, resistência do enrolamento):A cada 2 a 5 anos
• Revisão abrangente:A cada 10 a 15 anos para grandes transformadores de potência

 

 

 

Os transformadores de média tensão atendem a uma gama extremamente diversificada de aplicações.

10.1 Instalações Industriais

Nas fábricas e fábricas, os transformadores de média tensão fornecem energia para grandes motores, máquinas e equipamentos que exigem níveis de tensão mais elevados para um desempenho ideal. Indústrias como a automotiva, de processamento químico, de mineração e de fabricação de aço normalmente operam seus próprios sistemas de distribuição de média tensão, com transformadores reduzindo a tensão da rede elétrica para a tensão de distribuição da planta e transformadores adicionais diminuindo ainda mais para os níveis de utilização da máquina.

10.2 Edifícios Comerciais

Complexos de escritórios, shopping centers, hospitais, hotéis e outros estabelecimentos comerciais dependem de transformadores de média tensão para iluminação, HVAC, elevadores e outras cargas elétricas essenciais. Grandes edifícios comerciais geralmente recebem serviço primário em média tensão (normalmente 13,8 kV ou 4,16 kV), diminuindo para 480 V para distribuição por todo o edifício, com transformadores adicionais de baixa-tensão atendendo cargas de 120/208 V.

10.3 Subestações de Utilidades

As concessionárias de energia elétrica usam transformadores de média tensão para reduzir a tensão das linhas de transmissão para níveis mais baixos adequados para distribuição a clientes residenciais e comerciais. Esses transformadores-de propriedade da concessionária formam a espinha dorsal do sistema de distribuição.

10.4 Sistemas de Energia Renovável

Os parques solares e eólicos incorporam transformadores de média tensão para conectar a eletricidade gerada à rede. À medida que a energia renovável continua a crescer, a demanda por transformadores de média tensão projetados especificamente para essas aplicações-incluindo projetos que lidam com fluxo de energia bidirecional e grandes flutuações de tensão-aumentou substancialmente.

10.5 Centros de Dados

Os data centers estão entre as aplicações mais exigentes para transformadores de média tensão. Eles exigem confiabilidade extremamente alta (geralmente redundância N+1 ou 2N), excelente qualidade de energia e alta eficiência devido à operação contínua. A maioria dos data centers usa serviço de média tensão (geralmente 13,8 kV ou 15 kV) reduzido para 480 V, com transformadores secundários alimentando sistemas UPS e unidades de distribuição de energia.

10.6 Estabelecimentos de Saúde

Hospitais e instalações de saúde usam transformadores de média tensão para alimentar vários quadros de distribuição de baixa-tensão, com transformadores separados atendendo ramais críticos, ramais de segurança de vida e ramais de energia normais para garantir que os sistemas essenciais permaneçam operacionais em qualquer cenário de falha.

 

 

 

Trabalhar com transformadores de média tensão exige adesão rigorosa aos protocolos de segurança. Esses dispositivos transportam altas tensões e apresentam riscos elétricos significativos:

• Somente pessoal qualificadodeve manusear ou trabalhar em transformadores de média tensão.
• Sempre des{0}}energizeo transformador e verifique a tensão zero antes de se aproximar.
• Aterre o transformadorapós a des{0}}energização e antes de realizar qualquer trabalho.
• Mantenha distâncias de aproximação apropriadascom base no nível de tensão.
• Utilize equipamento de proteção individual (EPI) adequadonominal para a corrente de falha disponível.
• Siga os procedimentos de bloqueio/sinalização (LOTO)conforme exigido pelos regulamentos da OSHA.

 

 

 

O custo total de propriedade de um transformador de média tensão vai muito além do preço inicial de compra.

Custo inicial de aquisiçãovaria significativamente por tipo: transformadores do tipo-seco normalmente custam mais antecipadamente do que unidades-imersas em líquido da mesma classificação, enquanto unidades de eficiência-premium têm um preço mais alto do que modelos de eficiência-padrão.

Custos de instalaçãoincluem preparação do local, base ou fundação de concreto, conexões elétricas, aterramento, proteção contra incêndio (se necessário) e considerações de folga para acesso futuro.

Perdas de energiarepresentam o custo operacional contínuo mais significativo. Nenhuma-perda de carga (perdas de núcleo) está presente 24 horas por dia, 365 dias por ano, independentemente da carga. As perdas de carga (perdas de cobre) variam com o quadrado da corrente de carga. Para um transformador que opera continuamente com cargas moderadas, as perdas de energia ao longo de 30{8}}anos de vida podem exceder em muito o preço de compra inicial. Investir em um transformador de maior eficiência e com menores perdas geralmente proporciona retornos financeiros atraentes.

Custos de manutençãodependem do tipo de transformador (líquido-imerso requer testes regulares de óleo, tipo seco-requer menos), local de instalação e criticidade para as operações.

Custos de descarte-de{1}}vida útil ou reciclagempode ser substancial para transformadores-imersos em óleo, especialmente aqueles que contêm óleo contaminado ou bifenilos policlorados (PCBs) em unidades mais antigas.

 

 

 

Os transformadores de média tensão são uma tecnologia duradoura-com mais de um século, mas em constante evolução para atender às novas demandas de eficiência, confiabilidade e desempenho ambiental. Eles são a conexão entre a rede de transmissão de alta-tensão e os sistemas de baixa-tensão que alimentam nosso mundo.

Selecionar, instalar e manter esses transformadores é uma tarefa multidisciplinar que requer compreensão dos princípios elétricos, códigos de segurança, considerações mecânicas e compensações econômicas-. Um transformador de média tensão bem-escolhido, instalado corretamente e com manutenção diligente fornecerá décadas de serviço confiável. Uma unidade subdimensionada, mal aplicada ou negligenciada pode tornar-se uma fonte persistente de problemas, aumentando os custos de energia, interrompendo as operações e criando riscos de segurança.

Esteja você projetando uma nova instalação, substituindo equipamentos antigos ou simplesmente procurando entender melhor os transformadores do seu sistema existente, os princípios descritos neste guia fornecem uma estrutura para a tomada de decisões acertadas. Preste atenção aos detalhes-as classificações de tensão, o grupo vetorial, a classe de isolamento, as folgas, o cronograma de manutenção-e seu transformador de média tensão irá recompensá-lo com um serviço silencioso, eficiente e de longo prazo-.