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Os transformadores trifásicos são equipamentos indispensáveis para o funcionamento de um sistema elétrico. O transformador permite adequar o nível de tensão à necessidade de geração, transmissão ou distribuição de energia. O nível de tensão dos geradores, considerando o desenvolvimento tecnológico atual, é da ordem de dezenas de quilovolt (kV). Para que a transmissão ocorra com baixos níveis de perdas técnicas (proporcionais ao quadrado da corrente), é interessante que o valor da tensão seja bastante elevado. A transmissão em corrente alternada no Brasil é feita em 745, 500, 230 e 138 kV. Para ligar o gerador ao sistema de transmissão é necessário um transformador trifásico. Finalmente, para adaptar o nível de tensão às necessidades de consumo, são necessários outros transformadores (de distribuição). Os carregamentos dos transformadores de transmissão e de distribuição são diferentes. Os primeiros têm uma carga aproximadamente constante dada pelo nível de geração. Os outros dependem da carga, ou seja, apresentam uma curva de carga do local onde estão instalados.
O transformador é composto por bobinas de cobre(alumínio) acopladas através de um núcleo de material ferro magnético. As bobinas podem “envolver” o núcleo e o transformador é chamado de “núcleo envolvido” (“core type” – em inglês) ou serem envolvidas pelo núcleo. Nesse caso são chamadas de “núcleo envolvente” (shell type).
A parte central dos transformadores geralmente é fabricada com ferro, sendo que esse núcleo é rodeado por dois enrolamentos. O rolamento principal recebe a tensão que será modificada, já o que fica em segundo plano transfere a tensão que foi modificada. Ao comprar transformador deve-se observar se o tipo se adequa onde vai utilizá-lo, podendo verificar com o fornecedor as aplicações do produto.
O princípio de funcionamento do transformador se baseia na Lei de Faraday, ou seja, que a tensão é dada pela variação do fluxo concatenado com a bobina. O material ferro magnético também apresenta tensões induzidas. Para reduzir as correntes de circulação no núcleo, ele é laminado e cada lâmina é isolada para redução das chamadas perdas por correntes de circulação.
Outro aspecto muito importante na construção de um transformador é a sua refrigeração. Normalmente, os enrolamentos são imersos em óleos isolantes que mantêm as bobinas em temperaturas apropriadas. A operação do transformador em sobrecarga produz um excesso de aquecimento e a perda de sua vida útil. As condições operativas dos transformadores podem ser avaliadas através da análise cromatológica do óleo interno. O acompanhamento do óleo do transformador é um dos 2 procedimentos de manutenção mais utilizados pelas empresas de transmissão e distribuição.
Este tópico pretende analisar o comportamento do transformador trifásico em regime permanente. Observa-se que o circuito equivalente do transformador é a superposição dos efeitos magnéticos de um acoplamento ideal acrescido dos “problemas” característicos dos materiais usados. Inicia-se a análise considerando um comportamento ideal para, em seguida, considerar as particularidades e perdas relativas a um equipamento real.
Discorrendo ainda sobre comprar transformador trifásico, sempre deve-se buscar uma empresa que tenha produtos e serviços com ótima qualidade e alta resistência, pontos importantes que ficam de fora no planejamento de empresas que visam apenas o lucro, deixando a desejar nos outros fatores.
PRINCIPAIS CARACTERÍSTICAS TRANSFORMADORES TRIFÁSICOS
No caso de transformadores trifásicos, são constituídos internamente de três transformadores monofásicos, como:
- Têm 3 bobinas de entrada que chamamos primário;
- Formato de ligação geralmente ligadas em triângulo;
- 3 enrolamentos secundários, estes, em formato de estrelas gerando um neutro.
Isso é necessário para conseguirmos em um só transformador as tensões simples e compostas. Assim, as mais variadas tensões elétricas podem ser facilmente adaptadas no mesmo transformador trifásico com a derivação de TAP, ou seja, podemos ter tensões de entrada e tensões de saída em uma mesma bobina, aumentando as espiras, aumentamos as tensões que chamamos de derivações de tensões, chamadas de TAPs.
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