Transformador de distribuição a óleo com núcleo de liga amorfa

Transformador a óleo de liga amorfa

Para empreiteiras de distribuição, montadores de painéis e donos de projetos industriais: o transformador a óleo de liga amorfa da ETENZ cobre 30–2500 kVA trifásico e 5–160 kVA monofásico em 10 kV e 20 kV, com perdas em vazio em torno da metade das de um equipamento de aço silício de mesma potência — para pontos de distribuição energizados o ano todo com baixo fator de carga.

Subestação unitáriaAlimentação de nós distribuídosSala de distribuição de campus

Indicadores principais

30–2500kVA
Trifásico
5–160kVA
Monofásico
44–59%
Ganho em vazio
4.0 / 4.5 / 5.0%
Impedância

Características do produto

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Vazio pela metade

As perdas em vazio em 630 kVA são 320 W contra 570 W do S13 de aço silício de mesma potência; em 30 kVA, 33 W contra 80 W. Quanto menor a potência, maior a redução, chegando perto de seis décimos na faixa baixa. As perdas em vazio ocorrem sem interrupção o ano todo e não dependem do fator de carga.

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Vazio pela metade

As perdas em vazio em 630 kVA são 320 W contra 570 W do S13 de aço silício de mesma potência; em 30 kVA, 33 W contra 80 W. Quanto menor a potência, maior a redução, chegando perto de seis décimos na faixa baixa. As perdas em vazio ocorrem sem interrupção o ano todo e não dependem do fator de carga.

Detalhes construtivos

O S inicial indica trifásico, o B indica bobina de folha de cobre no lado de baixa, e o H marca o núcleo de liga amorfa — essa posição é o que separa esta série da versão de aço silício na designação. Os dígitos seguintes são o código do nível de desempenho e o M indica a construção selada. Após o código vêm a potência nominal e a alta tensão nominal. Assim, SBH15-M-630/10 lê-se: trifásico, folha de cobre na baixa, núcleo amorfo, nível de desempenho 15, selado, 630 kVA, 10 kV. SBH21 e SBH25 são níveis superiores da mesma construção.

Designação SBH15-M do transformador a óleo de liga amorfa detalhada posição a posição

Quase todas as perdas em vazio de um transformador ocorrem no núcleo: o campo alternado provoca perdas por histerese e por correntes parasitas no material, e ambas persistem enquanto o enrolamento estiver energizado, qualquer que seja a carga. A fita de liga amorfa não tem ordem atômica de longo alcance, seu ciclo de histerese é estreito e a fita é bem mais fina que uma lâmina de aço silício; as duas perdas caem juntas. Na tabela de parâmetros isso aparece como 320 W contra 570 W em 630 kVA, 450 W contra 830 W em 1000 kVA e 33 W contra 80 W em 30 kVA. Quanto menor a potência, maior a redução proporcional. A coluna de perdas em carga não acompanha — ambas são 6200 W em 630 kVA. A perda resistiva do enrolamento é definida pela seção do condutor e pela corrente, e trocar o material do núcleo não a altera.

Como todo o ganho cai na coluna de vazio, ele independe do fator de carga e é proporcional às horas energizadas. Pontos de distribuição que permanecem energizados muitas horas com fator de carga médio baixo — postos de rede rural, iluminação municipal, pequenas cargas dispersas, transformadores reserva longamente em vazio — devolvem a maior economia anual por unidade de custo adicional. O inverso também vale: num transformador principal industrial operando a setenta ou oitenta por cento o ano todo, as perdas em carga dominam o total, a parcela amorfa da economia pesa pouco e o retorno se alonga. O cálculo precisa apenas de três entradas: horas anuais energizadas, fator de carga médio e tarifa. Fixadas potência e geração, as perdas em vazio e em carga dos dois materiais estão na tabela, e a ETENZ calcula a diferença com as horas e a tarifa do projeto antes de fechar a potência.

A faixa monofásica cobre doze degraus de potência de 5 a 160 kVA, com 2×(0,22–0,24) kV ou 0,22–0,24 kV na baixa, grupo de ligação II0 ou II6 e impedância de curto-circuito de 3,5% em toda a série. Há dois usos: uma unidade sozinha em serviço monofásico, alimentando uma área dispersa densa em carga monofásica; ou três unidades agrupadas operando como conjunto trifásico. O segundo convém a linhas com distribuição de carga muito desigual, pois a potência pode então ser definida por fase em vez de ampliar todo um transformador trifásico por causa do pico de uma fase. As unidades monofásicas também vêm com ambos os materiais de núcleo, e a perda em vazio do amorfo é cerca de um terço da do aço silício na mesma potência — 0,10 kW contra 0,37 kW em 160 kVA.

Opções de escopo de fornecimento

Escopo 1

Fornecimento por unidade ou por conjunto completo

Os transformadores são fornecidos por unidade conforme a lista do pedido, ou como conjunto completo junto com o invólucro de proteção, o controlador de temperatura e os ventiladores de refrigeração. A parte ativa é enrolada, montada e submetida aos ensaios de rotina na fábrica e expedida como unidade completa; a interface de montagem dos acessórios é definida conforme as condições de transporte. Quando o transformador deve chegar junto com um módulo de potência pré-fabricado, a linha de E-House assume o invólucro, o arranjo interno e a fixação à base, e o transformador é entregue como equipamento nele alojado.

O escopo inclui:
Unidade avulsa ou conjunto completo
Expedição da unidade completa e interface de montagem
Interface de base e fixação
Entrega no módulo a cargo da linha de E-House
Escopo 1

Fornecimento por unidade ou por conjunto completo

Os transformadores são fornecidos por unidade conforme a lista do pedido, ou como conjunto completo junto com o invólucro de proteção, o controlador de temperatura e os ventiladores de refrigeração. A parte ativa é enrolada, montada e submetida aos ensaios de rotina na fábrica e expedida como unidade completa; a interface de montagem dos acessórios é definida conforme as condições de transporte. Quando o transformador deve chegar junto com um módulo de potência pré-fabricado, a linha de E-House assume o invólucro, o arranjo interno e a fixação à base, e o transformador é entregue como equipamento nele alojado.

O escopo inclui:
Unidade avulsa ou conjunto completo
Expedição da unidade completa e interface de montagem
Interface de base e fixação
Entrega no módulo a cargo da linha de E-House

Especificações técnicas

Forma do produto
Transformador de distribuição a óleo com núcleo de liga amorfa, trifásico e monofásico
Potência nominal, trifásica
30–2500 kVA
Potência nominal, monofásica
5, 10, 16, 20, 30, 40, 50, 63, 80, 100, 125, 160 kVA
Alta tensão nominal
10 kV (6, 6,3, 10,5, 11 kV); a classe de 20 kV tem tabela própria
Baixa tensão nominal, trifásica
0,4 kV
Baixa tensão nominal, monofásica
2×(0,22–0,24) kV ou 0,22–0,24 kV
Faixa de comutação sem tensão
±5% ou ±2×2,5%
Grupo de ligação, trifásico
Dyn11; Yyn0 disponível quando o núcleo é trifásico de três colunas
Grupo de ligação, monofásico
II0 ou II6
Impedância de curto-circuito, trifásica
4,0% (≤500 kVA); 4,5% (630–1600 kVA); 5,0% (2000–2500 kVA)
Impedância de curto-circuito, monofásica
3,5% em toda a série
Perdas em vazio (630 kVA trifásico)
320 W
Perdas em carga (630 kVA trifásico)
6200 W
Vazio comparado ao aço silício de mesma potência
30 kVA 33 W vs 80 W; 630 kVA 320 W vs 570 W; 2500 kVA 900 W vs 1830 W
Corrente em vazio (630 kVA trifásico)
0,3%
Nível de isolamento (classe 6 kV)
Tensão máxima do equipamento 7,2 kV; frequência industrial 25 kV/min; impulso atmosférico onda plena 75 kV
Nível de isolamento (classe 10 kV)
Tensão máxima do equipamento 12 kV; frequência industrial 35 kV/min; impulso atmosférico onda plena 95 kV
Nível de isolamento (classe 20 kV)
Tensão máxima do equipamento 24 kV; frequência industrial 55 kV/min; impulso atmosférico onda plena 125 kV
Construção do núcleo
Núcleo enrolado de fita de liga amorfa
Refrigeração
ONAN, natural a óleo
Condições de serviço
Externa; máxima +40 °C, mínima −25 °C, altitude não superior a 1000 m

Perguntas sobre o produto

Economiza na coluna de vazio. As perdas em vazio em 630 kVA são 320 W contra 570 W do S13 de aço silício, uma diferença de 250 W; em 30 kVA são 33 W contra 80 W, diferença de 47 W e perto de seis décimos em proporção. As perdas em carga não mudam — ambas são 6200 W em 630 kVA. A economia anual é a diferença de vazio vezes as horas anuais energizadas, independentemente do fator de carga. Com as horas anuais e a tarifa é possível calcular o valor.

Em pontos de distribuição energizados muitas horas com fator de carga médio baixo: postos de rede rural, iluminação municipal, pequenas cargas dispersas, transformadores reserva em vazio prolongado. O ganho vem apenas do vazio e não depende da carga transportada, portanto quanto menor o fator de carga maior a parcela que o amorfo retira do total. Num transformador principal industrial a setenta ou oitenta por cento o ano todo dominam as perdas em carga e o retorno se alonga visivelmente; ali a comparação que interessa é com gerações como S20/S22, em que as duas colunas caem.

A fita amorfa é fina e frágil, por isso o núcleo é enrolado em vez de empilhado e a montagem e o aperto diferem dos do equipamento de aço silício; a construção do enrolamento e o projeto de suportabilidade a curto-circuito não mudam com o material do núcleo, e a suportabilidade é calculada para a potência e a impedância escolhidas. Quando o projeto exige relatórios de ensaio de curto-circuito ou evidência de ensaio de terceira parte, eles são fornecidos separadamente para o tipo e a configuração selecionados.

As interfaces coincidem; as dimensões talvez não. Posições de buchas e terminais de baixa seguem a norma, mas o núcleo enrolado tem geometria diferente do empilhado, de modo que peso da parte ativa, volume de óleo e dimensões externas formam outro conjunto de números. Antes de uma substituição no lugar, verifique bitola, capacidade de carga e espaço livre da fundação e do cercamento existentes, e se o volume do poço de óleo é suficiente. Tome os valores dos dados reais da potência e do núcleo escolhidos, não de uma tabela de aço silício de mesma potência.

Em linhas densas em carga monofásica ou com distribuição muito desigual. Uma unidade pode operar sozinha alimentando carga monofásica, ou três unidades podem ser agrupadas e operar como conjunto trifásico; o segundo permite dimensionar por fase em vez de ampliar todo um transformador trifásico pelo pico de uma fase. A faixa monofásica cobre doze degraus de 5 a 160 kVA com 3,5% de impedância em toda ela, e é igualmente oferecida com ambos os materiais de núcleo.

Sim. Quando viaja com o módulo, a linha de módulos de potência pré-fabricados assume o invólucro, o arranjo interno e a fixação à base, e o transformador sai da fábrica como equipamento nele alojado. Um equipamento a óleo dentro de um módulo precisa de poço ou sistema de contenção dimensionado pelo volume de óleo; o volume de óleo do amorfo difere do de aço silício de mesma potência, então a locação usa os dados reais. Aberturas de ventilação, espaço livre de refrigeração e corredores de manutenção são definidos de uma vez na etapa do desenho de arranjo.

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