Tipos de refrigeração dos transformadores

Você conhece os tipos de refrigeração dos transformadores?

 Os transformadores são providos de um sistema de resfriamento para limitar a temperatura dos materiais isolantes empregados a níveis adequados às suas classes térmicas, de forma a garantir uma vida útil longa ao equipamento. As normas vigentes especificam estes limites e metodizam os ensaios.

 A parte ativa do transformador é composta de enrolamentos e núcleo que produzem o calor (ou perdas) e de isolações e ferragens, sendo envolvida pelo líquido isolante (normalmente óleo mineral). O resfriamento se processa em equilíbrio dinâmico pela transferência de calor da parte ativa ao óleo envolvente e deste ao meio ambiente através dos radiadores.

 O óleo efetua uma circulação ascendente por convecção natural ao aumentar a temperatura em contato com a parte ativa e descendente ao diminui-la em contato com a superfície interna dos radiadores. A superfície externa dos radiadores é resfriada por convecção natural do ar ambiente. Nas transferências de calor por convecção, fluxo de calor significa a quantidade de calor trocada entre os meios por unidade de área e por unidade de tempo e é função do gradiente de temperatura.

 A ventilação forçada do ar sobre os radiadores aumenta a taxa de transferência de calor, diminuindo a diferença de temperatura necessária para um mesmo fluxo de calor entre os mesmo e consequentemente reduzindo as máximas temperaturas.

 Portanto podem-se aumentar as perdas produzidas nos enrolamentos, aumentando-se o fluxo de calor até que as temperaturas limites sejam novamente atingidas. Portanto pode-se aumentar a potência nominal do transformador, ou seja, a carga pode drenar uma corrente maior.

 A rotação do motor dos ventiladores, o diâmetro e aerodinâmica da hélice determinam a vazão de ar e nível de ruído desejado numa ventilação forçada.

 O resfriamento pode se processar em trocadores de calor óleo/ar ou óleo/água quando limitações de espaço forem especificadas. A circulação forçada do líquido isolante por meio de bombas é utilizada quando as perdas de carga hidráulica nos canais dos enrolamentos, radiadores, tubulações e válvulas assim o exigem, de forma a manter a eficiência das trocas térmicas.

 Quando são combinados métodos de resfriamento por convecção natural e forçado do óleo (ex.: baterias de radiadores) a bomba deve ser helicoidal (a hélice), para permitir a circulação natural do óleo com pequena resistência hidráulica na bomba parada. Nos trocadores de calor, em que a perda de carga hidráulica nos elementos de radiação é maior, podem ser empregadas as bombas centrífugas para a circulação forçada do óleo.

 Nos trocadores de calor, o meio refrigerante externo (ar ou água) também tem circulação forçada. Os transformadores com fluxo de óleo dirigido são geralmente providos de bombas para aumentar a velocidade de circulação do óleo nos caminhos não preferenciais ou com maior perda hidráulica, aumentando a taxa de troca de calor entre estes enrolamentos e óleo circundante.

 Os tipos de refrigeração dos transformadores são informados nas placas de identificação desses equipamentos através de uma sigla de quatro letras com os seguintes significados:

Primeira letra:

Natureza do meio isolante de resfriamento interno em contato com os enrolamentos:

O = óleo mineral ou líquido isolante sintético de ponto de combustão ≤ 300 °C;

Segunda letra:

Natureza da circulação do meio de resfriamento dos enrolamentos:

N = circulação natural por convecção onde o óleo mais quente sobe e perde calor ao passar pelos radiadores;

D ou F = circulação dirigida/forçada (ventiladores, bombas).

Terceira letra:

Meio de resfriamento externo:

A = ar;

W = água.

Quarta letra:

Natureza da circulação do meio de resfriamento externo:

N = convecção natural;

F = circulação forçada (ventiladores, bombas)

 

ONAN – Óleo natural, ar natural

Refrigeração transformador ONAN - Tipos de refrigeração dos transformadores

ONAF – Óleo natural, ar forçado

Refrigeração transformador ONAF - Tipos de refrigeração dos transformadores

OFAN – Óleo forçado, ar natural / ODAN – Óleo dirigido/forçado, ar natural

Refrigeração transformador OFAN - Tipos de refrigeração dos transformadores

OFAF – Óleo forçado, ar forçado / ODAF – Óleo dirigido/forçado, ar forçado

Refrigeração transformador OFAF - Tipos de refrigeração dos transformadores

OFWF – Óleo forçado, água forçada / ODWF – Óleo dirigido/forçado, água forçada

Refrigeração transformador OFWF - Tipos de refrigeração dos transformadores

Gostou? Compartilhe!
Updated: 30 de julho de 2019 — 21:23

Deixe uma resposta

O seu endereço de e-mail não será publicado. Campos obrigatórios são marcados com *