Transformador seco encapsulado em resina com invólucro

Transformador seco encapsulado em resina

Para empreiteiras de distribuição, montadores de painéis e donos de projetos industriais: o transformador seco encapsulado em resina da ETENZ cobre 30–2500 kVA em 10 kV e 20 kV, com escolha entre as gerações de perdas SC(ZB)10 a SCB18, fornecido por unidade ou entregue como equipamento dentro de um módulo de potência pré-fabricado.

Sala de distribuição de campusE-House de equipamentos primáriosEnergia para salas de equipamentos críticosData center modular

Indicadores principais

30–2500kVA
Potência
10 / 20kV
Tensão
150%
Sobrecarga
IP20 / IP23
Proteção

Características do produto

Feature icon

Seis níveis

SC(ZB)10, 11, 12 e 13 compartilham tensão, degraus de potência e dimensões de montagem; a diferença está nas perdas em vazio, que caem degrau a degrau de 1340 W para 965 W em 630 kVA. As perdas em carga caem uma única vez, em SC(ZB)13, de 5960 W para 5365 W, e depois não se movem mais. SCB14 e SCB18 são duas gerações posteriores cujos valores são confirmados por projeto. As horas anuais de funcionamento e a tarifa decidem em que geração parar.

Feature icon

Seis níveis

SC(ZB)10, 11, 12 e 13 compartilham tensão, degraus de potência e dimensões de montagem; a diferença está nas perdas em vazio, que caem degrau a degrau de 1340 W para 965 W em 630 kVA. As perdas em carga caem uma única vez, em SC(ZB)13, de 5960 W para 5365 W, e depois não se movem mais. SCB14 e SCB18 são duas gerações posteriores cujos valores são confirmados por projeto. As horas anuais de funcionamento e a tarifa decidem em que geração parar.

Detalhes construtivos

A designação lê-se da esquerda para a direita em três partes: construção, enrolamento e nível de desempenho. O S inicial indica trifásico, o C moldagem sólida encapsulada em epóxi, o Z quando presente indica comutação em carga e a sua ausência comutação sem tensão, o B indica bobina em folha no lado de baixa, e o dígito final é o código do nível de desempenho. Após o código vêm a potência nominal e a alta tensão nominal, escritas como «-potência/tensão» em kVA e kV. Assim, SCB13-630/10 lê-se: trifásico, encapsulado em epóxi, folha em baixa, nível de desempenho 13, 630 kVA, 10 kV, comutação sem tensão.

Designação SC(ZB)13 do transformador seco encapsulado em resina detalhada posição a posição

O lado de alta tensão é uma bobina moldada sólida encapsulada a vácuo em resina epóxi: condutor de cobre com isolamento classe F como condutor e compósito de fibra de vidro e epóxi como isolamento. Os seus coeficientes de dilatação são próximos, de modo que ciclos de temperatura não acumulam tensões na interface, e é daí que vem a resistência da bobina encapsulada ao impulso e à fissuração. Fibra de vidro e epóxi são autoextinguíveis, não sustentam a combustão e não libertam gases tóxicos. O lado de baixa tensão é bobinado em folha. Baixa tensão significa poucas espiras e corrente elevada, e na forma bobinada com fio a distribuição de ampère-espiras torna-se menos estável à medida que a corrente cresce, levando consigo o esforço axial de curto-circuito. O enrolamento em folha não tem espiras axiais nem ângulo de hélice: as ampère-espiras de alta e baixa equilibram-se naturalmente e o esforço axial permanece baixo. O isolamento da folha é mais fino, vários canais de refrigeração cabem na mesma janela e a margem térmica é maior. O isolamento entre camadas é DMD e as extremidades do enrolamento são seladas e curadas com resina após o bobinamento.

Aço silício de grãos orientados laminado a frio, junta totalmente em meia-esquadria a 45°, colunas cintadas com fita isolante, superfície selada com verniz de resina isolante contra umidade e corrosão, e ferragens e parafusaria com tratamento superficial à parte. O empilhamento é escalonado em vários degraus, o núcleo é empilhado automaticamente na linha de corte e a culatra superior fica sem empilhar na montagem. Perdas em vazio, corrente em vazio e ruído do núcleo descem juntos, e descem por este trabalho de núcleo e não pelos enrolamentos — por isso mudar de geração de perdas na mesma potência move sobretudo a coluna de vazio da tabela de parâmetros.

O controlador inteligente de temperatura atua por degraus conforme a temperatura lida pelos sensores embutidos nos enrolamentos: alarme de sobretemperatura, desligamento por sobretemperatura, varredura das três fases e partida e parada dos ventiladores. Os ventiladores são de fluxo transversal soprando pelo topo, uma escolha que privilegia o ruído em vez da pressão de ar. Em refrigeração natural o transformador trabalha na potência nominal; com os ventiladores em operação admite 150% da carga nominal. Essa margem normalmente não se usa para plena carga contínua, mas para cobrir transferências durante a manutenção, picos sazonais ou a substituição temporária quando outro transformador sai de serviço.

A máquina nua pode ser instalada diretamente no centro de carga; ao acrescentar invólucro de proteção, o grau escolhe-se entre IP20 e IP23 e o material entre chapa de aço laminada a frio, aço inoxidável e liga de alumínio. A saída de baixa tensão faz-se por barramentos padronizados, lateral ou superior, e também pode ser projetada conforme o traçado de barramentos da obra. Alta e baixa tensão têm cada uma entrada superior e entrada inferior por cabo, e as quatro combinações correspondem a quatro direções de lançamento de cabo. Quando o transformador é entregue com um módulo de potência pré-fabricado, a ETENZ define as direções de entrada e saída junto com os suportes de cabo e as cotas de leitos na etapa de arranjo interno, restando em obra apenas a conexão.

As seis gerações de perdas compartilham tensão, degraus de potência, dimensões de montagem e terminais de baixa, de modo que a escolha se reduz a ponderar perdas em vazio contra preço de compra. As perdas em vazio consomem-se o ano inteiro sem interrupção, enquanto as perdas em carga seguem o fator de carga — onde as horas anuais de utilização e o fator de carga são baixos, a coluna de vazio pesa muito mais. A comutação em carga é a outra bifurcação. Na mesma potência acrescenta cerca de 10% às perdas em vazio, cerca de 6% às perdas em carga e cerca de 100 kg de massa, e com o comutador disposto lateralmente acrescenta cerca de 650 mm na dimensão lateral, ou cerca de 750 mm na dimensão frontal se disposto à frente. Estes números são estimativas da etapa de seleção; os valores finais dependem da configuração.

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 seco trifásico de interior com isolamento sólido encapsulado em resina epóxi
Potência nominal
30–2500 kVA
Alta tensão nominal
10 kV (6, 6,3, 6,6, 10,5, 11 kV); a classe de 20 kV tem tabela própria
Baixa tensão nominal
0,4 kV (0,38, 0,415, 0,433, 0,69 kV)
Faixa de comutação sem tensão
±5% ou ±2×2,5%
Faixa de comutação em carga
±4×2,5%
Grupo de ligação
Dyn11 ou Yyn0
Nível de isolamento
LI75 AC35 / AC5
Impedância de curto-circuito
4,0% (≤500 kVA); 6,0% (≥630 kVA); 1600–2500 kVA têm ainda linhas de 8,0%
Perdas em vazio (630 kVA)
1340 / 1170 / 1070 / 965 W para SC(ZB)10 / 11 / 12 / 13
Perdas em carga (630 kVA, 120 °C)
5960 W (SC(ZB)10–12); 5365 W (SC(ZB)13)
Temperatura de referência das perdas em carga
120 °C
Corrente em vazio (630 kVA)
0,5% (SC(ZB)10–11); 0,3% (SC(ZB)13)
Nível sonoro (630 kVA)
49 dB (SC(ZB)10–11); 46 dB (SC(ZB)12–13)
Refrigeração
AN natural; AF ar forçado admite 150% da carga nominal
Grau de proteção
IP20 ou IP23 com invólucro de proteção
Material do invólucro
Chapa de aço laminada a frio, aço inoxidável ou liga de alumínio
Saída de baixa tensão
Barramentos padronizados, saída lateral ou superior
Forma de entrada
AT superior / AT inferior por cabo; BT superior / BT inferior por cabo
Condições de serviço
Interior; ambiente de −5 a +40 °C, média do mês mais quente +30 °C, altitude não superior a 1000 m
Condições de umidade
Opera com umidade de 100%; não exige secagem prévia após parada
Acréscimo por comutação em carga (estimado)
Perdas em vazio cerca de +10%, em carga +6%, massa +100 kg; +650 mm lateral ou +750 mm frontal

Perguntas sobre o produto

Depende da posição de instalação e das condições de proteção contra incêndio. O seco tem isolamento sólido e é para interior, pode ficar diretamente no centro de carga e dispensa poço, bacia e sistema de combate a incêndio para óleo, o que o favorece em ambientes úmidos e subestações subterrâneas; o seu limite inferior de temperatura em serviço é −5 °C. O imerso admite instalação externa, desce até −25 °C e, na mesma potência, tem perdas em vazio menores e em geral preço unitário mais baixo. A grande maioria dos transformadores dentro de módulos de potência pré-fabricados é seca, precisamente porque não se prevê poço de óleo dentro do módulo.

Tensão, degraus de potência, dimensões de montagem e terminais de baixa são iguais; a diferença está nas perdas em vazio: em 630 kVA caem degrau a degrau de 1340 W em SC(ZB)10 para 965 W em SC(ZB)13. As perdas em carga caem uma única vez, em SC(ZB)13, de 5960 W para 5365 W, e não voltam a mudar. As perdas em vazio consomem-se o ano inteiro sem pausa e as de carga seguem o fator de carga, por isso uma geração superior paga-se mais depressa onde as horas anuais de utilização são baixas. SCB14 e SCB18 são duas gerações posteriores cujos valores são confirmados por projeto. Com as horas anuais, o fator de carga médio e a tarifa é possível calcular que geração compensa.

Não como regime contínuo. Essa margem corresponde à capacidade de curta duração com a ventilação forçada em serviço, e o uso típico é a transferência durante a manutenção, os picos sazonais ou a substituição temporária quando outro transformador em paralelo sai de serviço. A operação contínua a plena carga deve ser dimensionada pela potência nominal; não convém usar a capacidade de sobrecarga para reduzir a potência escolhida. A duração admissível depende da elevação de temperatura do enrolamento, da temperatura ambiente e da curva de carga, e calcula-se segundo as condições do projeto.

Não. O isolamento sólido não absorve umidade, o transformador opera com umidade de 100% e pode entrar em serviço após a parada sem secagem prévia. A diferença em relação ao imerso em óleo aparece com mais clareza em instalações paradas por temporada, transformadores reserva e projetos litorâneos.

Existem linhas específicas de 8,0% de impedância em 1600, 2000 e 2500 kVA, para casos em que a corrente de curto-circuito do lado de baixa precisa ser reduzida — normalmente quando a capacidade de interrupção do painel de baixa tensão ou a resistência dinâmica do barramento é o limite. O preço são perdas em carga maiores (1600 kVA passa de 11730 W para 12960 W) e pior regulação de tensão. Antes de escolhê-las, convém verificar a corrente de curto-circuito prevista em baixa e os parâmetros do painel.

Pelas estimativas da etapa de seleção: as perdas em vazio sobem cerca de 10%, as de carga cerca de 6% e a massa cerca de 100 kg; com o comutador disposto lateralmente a dimensão lateral cresce cerca de 650 mm, e disposto à frente a dimensão frontal cresce cerca de 750 mm. As duas direções são alternativas e a escolha afeta diretamente a largura livre do corredor dentro do módulo ou da subestação, por isso decide-se na etapa do desenho de arranjo. As dimensões finais dependem da configuração.

Sim. Quando o transformador viaja com o módulo, a linha de módulos de potência pré-fabricados assume o invólucro, o arranjo interno, a fixação à base e o projeto de ventilação, e o transformador sai da fábrica como equipamento nele alojado; direções de entrada e saída, cotas dos suportes de cabo e largura livre dos corredores de manutenção são definidas de uma vez na etapa do desenho de arranjo, restando em obra apenas a conexão. O fornecimento do transformador isolado também é possível.

Pelo nível sonoro correspondente à potência e à geração de perdas escolhidas: em 630 kVA é 49 dB para SC(ZB)10–11 e 46 dB para SC(ZB)12–13. É o nível de pressão sonora do próprio equipamento; o nível que chega à divisa ou a um receptor sensível depende ainda da posição de instalação, da acústica da sala e da atenuação com a distância, e calcula-se separadamente em cada projeto. Com os ventiladores em operação soma-se o ruído deles.

Soluções relacionadas

Infraestrutura pré-fabricada

Solução de entrega de projetos de E-House pré-fabricado

A ETENZ executa projetos de E-House pré-fabricado com escopo configurável para integração de equipamentos elétricos, cobrindo fabricação do invólucro, arranjo, trajetos de fiação, verificações em fábrica, coordenação de interfaces e cooperação OEM/ODM.

Solução de entrega de projetos de E-House pré-fabricado
Solução de fabricação de invólucros pré-fabricados sob medida
Solução de integração de E-House com painéis de média e baixa tensão
Solução de pré-fabricação para inversores de alta tensão
Solução E-House de energia para data center