Transformadores-imersos em óleo: estrutura e recursos

1. Estrutura

O transformador-imerso em óleo é composto por quatro sistemas principais: corpo principal, resfriamento, proteção e isolamento, que trabalham juntos para garantir uma operação estável.

1. Componentes principais

◦ Núcleo: feito de chapas de aço silício empilhadas de alta-permeabilidade, proporcionando um caminho de baixa-relutância para o fluxo magnético e reduzindo perdas-de carga.

◦ Enrolamentos: Enrolados com condutores isolados de cobre ou alumínio, divididos em enrolamentos primários e secundários para realizar transformação de tensão. Todo o conjunto está imerso em óleo de transformador.

◦ Tanque: Um recipiente de aço hermeticamente fechado que contém o óleo, o núcleo e os enrolamentos do transformador, ao mesmo tempo que protege os componentes internos contra danos ambientais.

2. Sistema de resfriamento

◦ Óleo de transformador: atua como isolante e refrigerante. Ele absorve o calor do núcleo e dos enrolamentos e o transfere para as paredes do tanque e radiadores por meio de convecção.

◦ Radiadores/Tubos Aletados: Montados na parede do tanque para aumentar a área de dissipação de calor. Unidades de grande-capacidade podem ser equipadas com ventiladores para resfriamento com ar forçado.

◦ Conservador de Óleo: Localizado na parte superior do tanque e conectado por uma tubulação, acomoda a expansão e contração do óleo do transformador devido às mudanças de temperatura. Também reduz a exposição do óleo ao ar para retardar a degradação do óleo.

3. Componentes de Isolamento e Proteção

◦ Buchas de alta tensão: componentes isolados-de porcelana ou polímero que fornecem um caminho seguro para condutores de alta-tensão saírem do tanque, mantendo o isolamento elétrico entre as partes energizadas e o tanque aterrado.

◦ Relé Buchholz: Instalado na tubulação de ligação entre o tanque e o conservador, detecta acúmulo de gás ou fluxo repentino de óleo causado por falhas internas, acionando alarmes ou disparos.

◦ Válvula de Alívio de Pressão: Montada na parte superior do tanque para liberar automaticamente o excesso de pressão em caso de falha interna, evitando a ruptura do tanque.

◦ Monitores de temperatura e nível de óleo: incluindo medidores de nível de óleo e termômetros, eles monitoram o status operacional em tempo real para evitar superaquecimento ou operação com pouco-óleo.
2. Recursos principais

1. Excelente desempenho de isolamento e resfriamento
O óleo do transformador possui alta rigidez dielétrica e condutividade térmica. Evita curtos-circuitos entre enrolamentos, núcleo e tanque, ao mesmo tempo que dissipa com eficiência o calor gerado durante a operação. Seu desempenho de resfriamento é muito superior ao dos transformadores do tipo-seco, especialmente para aplicações de alta-potência e{4}}carga.

2. Alta confiabilidade e longa vida útil
O ambiente selado-cheio de óleo isola umidade, poeira e oxigênio, retardando a oxidação e a corrosão dos componentes internos. Com manutenção adequada, os transformadores-imersos em óleo podem operar de forma confiável por 20 a 30 anos, adaptando-se às duras condições externas e industriais.

3. Custo-efetivo e ampla aplicabilidade
Em comparação com transformadores-secos de mesma capacidade, os transformadores-imersos em óleo têm custos iniciais mais baixos. Abrangem uma ampla gama de capacidades, desde pequenos transformadores de distribuição até grandes transformadores de potência, e são amplamente utilizados em redes elétricas, instalações industriais, complexos comerciais e projetos de energia renovável.

4. Forte capacidade de sobrecarga
O óleo do transformador tem alta capacidade térmica, permitindo que o transformador resista a sobrecargas-de curto prazo sem degradação significativa do desempenho. Isto é fundamental para aplicações com cargas flutuantes para manter a estabilidade da fonte de alimentação.

5. Sistema de manutenção maduro
A estrutura e a tecnologia de manutenção dos transformadores-imersos em óleo são bem-comprovadas. Os procedimentos de diagnóstico e manutenção de falhas estão maduros, as peças de reposição estão prontamente disponíveis e os custos operacionais são gerenciáveis.