Os transformadores de metal amorfo ganharam popularidade significativa nos últimos anos devido à sua natureza energeticamente eficiente. Como fornecedor líder de transformadores de metal amorfo, entendo a importância de proteger esses ativos valiosos. Neste blog, exploraremos os diversos dispositivos de proteção utilizados para transformadores de metal amorfo para garantir sua operação confiável e segura.
Proteção contra sobrecorrente
Situações de sobrecorrente podem ocorrer devido a curtos-circuitos, sobrecargas ou outras falhas elétricas. Esses níveis anormais de corrente podem causar aquecimento excessivo nos enrolamentos do transformador, levando a danos no isolamento e falhas potencialmente catastróficas.
Fusíveis
Os fusíveis são um dos dispositivos de proteção contra sobrecorrente mais simples e comumente usados. Eles consistem em uma tira ou fio de metal que derrete quando a corrente ultrapassa um determinado valor. Quando ocorre uma falha, o fusível queima, interrompendo o circuito e protegendo o transformador. Os fusíveis são relativamente baratos e fáceis de instalar. No entanto, eles precisam ser substituídos após explodirem, o que pode causar paralisação.
Disjuntores
Os disjuntores são dispositivos de proteção contra sobrecorrente mais avançados. Eles podem detectar automaticamente condições de sobrecorrente e abrir o circuito. Ao contrário dos fusíveis, os disjuntores podem ser reinicializados após desarmarem, o que reduz o tempo de inatividade. Existem diferentes tipos de disjuntores, como disjuntores termomagnéticos e disjuntores eletrônicos. Os disjuntores termomagnéticos usam uma combinação de uma tira bimetálica (para proteção contra sobrecarga) e um eletroímã (para proteção contra curto - circuito). Os disjuntores eletrônicos, por outro lado, usam sensores eletrônicos para detectar sobrecorrente e podem fornecer proteção mais precisa.
Proteção contra sobretensão
A sobretensão pode ser causada por raios, operações de comutação ou problemas na rede elétrica. Níveis elevados de tensão podem danificar o isolamento dos enrolamentos do transformador, causando quebras.
Pára-raios
Os pára-raios são projetados para proteger os transformadores contra sobretensões transitórias, como aquelas causadas por raios. Eles funcionam desviando a corrente excessiva para o solo quando a tensão excede um determinado limite. Os pára-raios normalmente consistem em um resistor não linear, que possui uma alta resistência em condições normais de operação e uma baixa resistência quando a tensão é alta. Isso permite que eles conduzam rapidamente a corrente de surto para o solo, protegendo o transformador.
Reguladores de Tensão
Reguladores de tensão podem ser usados para manter um nível de tensão estável nos terminais do transformador. Eles podem ajustar automaticamente a tensão de saída do transformador alterando a relação de espiras ou usando outros métodos de controle. Isso ajuda a evitar condições de sobretensão e garante que o transformador opere dentro de sua faixa de tensão nominal.
Proteção de temperatura
A temperatura excessiva é um dos principais fatores que podem afetar a vida útil de um transformador. As altas temperaturas podem acelerar o envelhecimento dos materiais de isolamento, levando à redução da resistência do isolamento e a possíveis falhas.
Sensores de temperatura
Sensores de temperatura são usados para monitorar a temperatura dos enrolamentos do transformador e do óleo (em transformadores imersos em óleo). Existem diferentes tipos de sensores de temperatura, como termopares e detectores de temperatura de resistência (RTDs). Esses sensores podem fornecer dados de temperatura em tempo real, que podem ser usados para acionar alarmes ou controlar sistemas de resfriamento.
Sistemas de refrigeração
Os sistemas de refrigeração são essenciais para manter a temperatura do transformador dentro de uma faixa segura. Em transformadores imersos em óleo, o óleo é usado como meio de resfriamento. O óleo absorve o calor gerado pelo transformador e o transfere para o radiador ou trocador de calor. Ventiladores ou bombas podem ser usados para aumentar o efeito de resfriamento. Em transformadores do tipo seco, o resfriamento a ar é comumente usado. Ventiladores são usados para circular o ar ao redor dos enrolamentos do transformador, removendo o calor.
Proteção relacionada a óleo (para transformadores imersos em óleo)
Os transformadores imersos em óleo usam óleo para isolamento e resfriamento. Contudo, problemas com o óleo também podem afetar o desempenho e a segurança do transformador.
Indicadores de nível de óleo
Os indicadores de nível de óleo são usados para monitorar o nível de óleo no tanque do transformador. Um nível baixo de óleo pode expor os enrolamentos, levando à redução do isolamento e ao potencial superaquecimento. Os indicadores de nível de óleo podem fornecer um sinal visual ou elétrico quando o nível de óleo está baixo, permitindo o reabastecimento em tempo hábil.
Relés Buchholz
Os relés Buchholz são usados para detectar falhas em transformadores imersos em óleo. Eles são instalados na tubulação que liga o tanque principal e o conservador. Quando ocorre uma falha, como um curto - circuito ou arco interno, é gerado gás no óleo. O gás sobe até o relé Buchholz, que pode detectar a presença de gás e disparar um alarme ou desarmar o disjuntor.
Óleo - Sensores de Umidade
A umidade no óleo pode reduzir as propriedades de isolamento do óleo e acelerar o envelhecimento dos materiais de isolamento. Sensores de óleo e umidade são usados para monitorar o teor de umidade no óleo. Se o teor de umidade exceder um determinado nível, podem ser tomadas medidas para remover a umidade, como filtração de óleo ou secagem.
Proteção relacionada a gás (para transformadores isolados a gás)
Os transformadores isolados a gás usam gás, como hexafluoreto de enxofre (SF6), para isolamento. Dispositivos de proteção relacionados ao gás são utilizados para garantir o bom funcionamento desses transformadores.
Monitores de densidade de gás
Monitores de densidade de gás são usados para monitorar a densidade do gás isolante. Uma diminuição na densidade do gás pode indicar vazamento de gás, o que pode reduzir o desempenho de isolamento do transformador. Os monitores de densidade do gás podem fornecer um alarme quando a densidade do gás está abaixo de um determinado nível, permitindo o reparo oportuno do vazamento.
Detectores de vazamento de gás
Detectores de vazamento de gás são usados para detectar pequenos vazamentos de gás no transformador. Eles podem usar diferentes métodos de detecção, como absorção infravermelha ou sensores eletroquímicos. A detecção precoce de vazamentos de gás pode evitar a perda de gás isolante e garantir a segurança do transformador.
Conclusão
Como fornecedor de transformadores de metal amorfo, sei que a proteção adequada é crucial para a operação confiável e segura desses transformadores. Ao usar uma combinação de proteção contra sobrecorrente, proteção contra sobretensão, proteção de temperatura e dispositivos de proteção relacionados a óleo ou gás, podemos garantir que nossos transformadores tenham uma longa vida útil e forneçam energia de alta qualidade.
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Referências
- Sistemas de energia elétrica por Stevenson, WD
- Engenharia de Transformadores: Design, Tecnologia e Diagnóstico por GK Dubey
- Manual de tecnologia de transformadores: design e aplicação por Timothy J. Lesieutre