TP1 1-Explane sobre a aplicação de autotransformardes de potência em SEP, e, alternativa a transformadores de potência. R: O autotransformador é uma máquina elétrica capaz de realizar
alterações de tensão e corrente de circuito através da indução de potência. A construção de um autotransformador se difere de um transformador convencional pois utiliza-se apenas um enrolamento. De acordo com a transformação desejada, em determinada parte do enrolamento, deriva-se um “tap” e neste ponto teremos valores de tensão diferentes dos encontrados na entrada do autotransformador. Os autotransformadores são especificados quando a razão entre a tensão de entrada e saída for inferior a 2,5. Além de melhor rendimento o autotrafo apresenta tamanho e peso reduzidos em comparação com um transformador de mesma potência convencional, justificando os valores comercias mais baixo. 2-Fale sobre os tipos de enrolamentos de transformadores de potência, e faça uma análise sobre o desempenho em regime transitório. R: Os enrolamentos são compostos por bobinas cilíndricas formadas por
condutores de cobre retangulares de maneira convencional ou transposta, são isolados com papel ou envernizados. As bobinas apresentam um arranjo físico que pode ser do tipo helicoidal, em camadas, discos contínuos ou discos entrelaçados. As Sobretensões Transitórias Muito Rápidas (Very Fast Transient – VFT) são fenômenos cujas características principais são a ocorrência de frentes de onda muito rápidas e espectro de frequência elevada e afetam os enrolamentos de transformadores, de duas formas:
A frente de onda impulsiva cria uma distribuição de tesnão extremamente não linear ao longo do enrolamento de alta tensão criando consideráveis diferenças de potencial entre pares da bobina, podendo resultar em descargas elétricas entre discos ou entre espiras. VFTs podem excitar e desenvolver tensões de ressonância parcial do enrolamento
A forma extremamente não linear da distribuição de tensão associada a esses fenômenos podem resultar em imediata ruptura dielétrica dos matérias isolantes, bem como a deterioração gradativa e cumulativa da isolação, resultando em falha futura, normalmente precedida de descargas parciais no ponto afetado. O entrelaçamento de espiras eleva a capacitância série total do enrolamento, melhorando sua resposta à tensão transitória, neste enrolamento, os condutores adjacentes pertencem a espiras eletricamente afastadas o que estabelece maiores diferenças de potencial entre eles.
Como especificar os valores de impedância de trafos de potência? R: Os valores de impedância dos trafos de potência estão relacionados com
as perdas através do fluxo de dispersão no núcleo de ferro magnético. Para reduzir os valores de impedância nos trafos se faz necessário que o núcleo seja mais robustos elevando o peso e preço dos trafos justificando que o aspecto econômico é fundamental para definição dos valores de impedância. O valor de impedância deve ser especificado com a devida atenção pois esses valores impactam diretamente na corrente de curto circuito do sistema. Em trafos em paralelo os valores de impedância devem ser casados. Cite 5 partes ou componentes principais construtivos ou acessórios de um transformador de potência, com as respectivas funções? R:
Núcleo Magnético, material ferromagnético em torno do qual estão enroladas as bobinas, para que o fluxo magnético, criado no núcleo pela corrente elétrica que circula uma bobina, envolva a outra bobina. Bobina é um componente que circula a corrente elétrica e armazena energia sob a forma de um campo magnético, portanto sob a forma de cargas eléctricas em movimento, a relação de espiras de cada bobina definem a relação de transformação de um transformador. Buchas: são dispositivos de porcelana que têm a finalidade de isolar os terminais das bobinas do tanque do transformador. Normalmente as buchas com classe de tensão superior a 13,8kV são
do tipo condensivas, onde, no interior do corpo de porcelana, há uma envoltória de papel e filme metálico imersos em óleo isolante, formando um capacitor. Tanque de expansão de óleo: permite a expansão do volume de óleo do transformador por conta das variações de temperatura a que o equipamento é submetido. Normalmente ó tanque é provido de uma bolsa de borracha que auxilia no sistema de selagem do transformador. Comutador sob carga: dispositivo eletromecânico que propicia a variação dos níveis de tensão através da mudança dos terminais dos enrolamentos de regulação, sem que o transformador seja desligado.
Explique: transformador de potência selado. Como caracterizar? Qual a motivação para a adoção dessa técnica? R: A presença de oxigênio no tanque dos transformadores de potência
isolados a óleo, provoca uma redução do PH do óleo ocasionando o envelhecimento precoce e oxidação papel, mesmo o teor de água do óleo estando baixo, consequentemente comprometendo a vida útil do transformador. Com o objetivo de isolar o OMI da atmosfera e manter os valores de GP do papel, foram desenvolvidos transformadores selados, que possuem dentro do conservador uma bolsa de borracha ou membrana, que separa o líquido isolante do ambiente externo. A ligação da bolsa com a atmosfera é feita por uma tubulação de respiro que comunica com o desumidificador de ar composto de sílica gel. Outro tipo de sistema selado, porém menos usual, é o de transformadores com gás inerte no topo do óleo. Conceitue e explique detalhadamente: ONAN, ONAF e OFAF. R: Com o objetivo de resfriar os transformadores de potência isolados a
óleo e proporcionar um ganho de capacidade e vida útil são instalados radiadores na parte externa do tanque que proporcional um resfriamento do transformador através da circulação do OMI pelas aletas que me
contato com o ar ambiente, diminuem a temperatura do óleo. A circulação pode ser do tipo: •óleo natural com resfriamento natural - ONAN (Óleo Natural, Ar Natural); • óleo natural com ventilação forçada - ONAF (Óleo Natural, Ar Forçado),
onde a ventilação pode ser forçada através de ventiladores. • óleo com circulação forçada do líquido isolante e com ventilação forçada
-OFAF (Óleo Forçado, Ar Forçado), onde a ventilação pode ser forçada através de ventiladores e óleo bombeado.
