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Transformadores
Resfriamento de transformadores com sistemas que incorporam ventiladores e tecnologia de controle da ZIEHL-ABEGG
Ao operar transformadores elétricos, assim como em qualquer sistema técnico, perdas de energia ocorrem na forma de calor. Estas devem ser limitadas tecnicamente para prevenir superaquecimento. A temperatura operacional tem uma influência significativa sobre a vida útil do transformador.
Estudos na universidade de Stuttgart mostraram que a vida útil esperada de um transformador elétrico é reduzida pela metade se a temperatura de pico do enrolamento for elevada em apenas 6 graus Kelvin. Até mesmo picos curtos de temperatura são críticos durante a operação, porque o transformador deve ser desligado em caso de superaquecimento excessivo, o que pode ocorrer em caso de uma sobrecarga, por exemplo. No pior cenário, isso pode levar a uma falha completa do sistema, com consequências abrangentes para operadores e usuários.
Para evitar superaquecimento, o resfriamento eficiente de transformadores é especialmente importante. Isso é o mais importante porque as temperaturas ambiente elevadas e as curvas de carga dinâmicas, que andam de mãos dadas com uma crescente proporção de energias renováveis, também tornam as condições operacionais para transformadores mais exigentes.
O óleo do transformador conduz o calor interno gerado pelas bobinas e pelo núcleo até os sistemas externos de resfriamento, radiadores ou resfriadores de óleo, e o liberam no ambiente. Se o resfriamento ONAN natural dos transformadores a óleo não forem mais suficientes para estabilizar a temperatura de pico até o nível necessário, a capacidade de resfriamento é aumentada por ventiladores. É nesse ponto que entra o resfriamento ONAF, ou o resfriamento OFAF se o óleo for bombeado.
Transformadores a óleo são utilizados para gerar, distribuir e transferir energia elétrica para diversos setores industriais e aplicações especiais. Parcialmente devido à potência de alimentação altamente flutuante de produtores de energia ecologicamente corretos tais como parques eólicos, transformadores a óleo devem atender a demandas cada vez mais rígidas quando se trata de desempenho e confiabilidade. E o sistema de resfriamento deve ser tão confiável quanto eles.
A demanda por transformadores à prova de incêndio e ecologicamente corretos, que podem ser utilizados em áreas residenciais e regiões densamente populadas, por exemplo, também está aumentando. Nesse cenário, transformadores secos sem óleo são a primeira opção. Eles geralmente não requerem qualquer manutenção e são utilizados para, entre outras coisas, complexos de edifícios e plantas industriais com requisitos rígidos de proteção contra incêndio, mas também para instalações navais no mar e em parques eólicos off-shore.
Para dissipar a perda de calor, que aumenta dependendo da corrente de carga, a temperatura ambiente não deve estar muito alta. Em aplicações críticas, o resfriamento natural pode ser melhorado significativamente pelo resfriamento ativo da superfície utilizando ventiladores.
Na realidade, 80% do aquecimento dentro de uma estação de transformador é causado pelo próprio transformador; o calor restante vem das perdas de calor do comando de ligação, fusíveis, cabos e conexões. A perda de calor de estações de transformador deve ser dissipada para que a sala da estação nunca ultrapasse os 45 °C, mesmo em condições desfavoráveis (por exemplo, carga total, clima quente, luz solar direta).
Consequentemente, a temperatura ambiente de estações de transformador sempre exercem um papel importante: Como o clima está cada vez mais quente e provavelmente teremos muitos dias extremamente quentes com céus sem nuvens nos próximos verões, a ventilação natural e o resfriamento passivo geralmente não são suficientes para resfriar o transformador com segurança em todas as condições possíveis. Nesse caso, é necessário ter ar ativo e troca de calor, apoiando a ventilação passiva da estação de transformador com unidades de ar condicionado e ventiladores. A tecnologia de controle e regulagem associada garante a máxima eficiência energética do sistema de refrigeração e ventilação para que os ventiladores sejam ligados de forma confiável assim que a temperatura da sala atingir o nível crítico definido. Isso significa que um sistema de resfriamento ativo, mesmo com transformadores ventilados passivamente, é um investimento que vale a pena e garante maior confiabilidade.
Para atingir uma melhor capacidade de resfriamento, o resfriamento natural é elevado através do aumento do fluxo de ar com ventiladores. Por mais de 50 anos, os ventiladores axiais da ZIEHL-ABEGG têm sido utilizados para resfriamento de radiadores, bem como de resfriadores de óleo. Tipicamente, uma combinação de vários ventiladores com dimensões de 500 a 1.250 mm é utilizada aqui, que são operados em paralelo.
Eles são caracterizados não apenas pela eficiência confiavelmente alta, como também pela longa vida útil e pelo material e qualidade de processamento excelentes. A qualidade dos nossos ventiladores e da tecnologia de controle e regulagem perfeitamente combinada representa uma base importante para a segurança operacional e de falhas das estações elétricas e de transformadores. Como eles geralmente ficam localizados perto de áreas residenciais ou comerciais, as emissões de ruído também devem ser consideradas como prioridade. A acústica é melhorada utilizando nosso sistema de ventiladores ZAplus testado e comprovado com a pá biônica FE2owlet. A ZIEHL-ABEGG também oferece três versões padrão com proteção contra corrosão para ampliar a vida útil dos nossos ventiladores. Somos capazes de responder a diferentes requisitos e expectativas do cliente e atender a praticamente qualquer especificação.
A ZIEHL-ABEGG também oferece soluções comprovadas para o resfriamento de transformadores secos. Uma série de sistemas de ventiladores altamente eficientes está disponível: Ventiladores de fluxo cruzado, ventiladores axiais e ventiladores centrífugos de entrada dupla ou única da linha de modelos S em carcaças compactas com pás curvadas para frente. Dependendo do uso pretendido, os ventiladores podem ser utilizados em salas fechadas para ventilação e resfriamento direto. Esse versátil portfólio de produtos é complementado por diversos dispositivos de controle, proteção e monitoramento da ZIEHL-ABEGG, que também podem ser facilmente integrados a sistemas antigos existentes e a sistemas de outros fabricantes.
A megatendência global da digitalização também está avançando cada vez mais sobre o fornecimento de energia. Aqui, novos desafios devem ser superados com uma parcela cada vez maior de energias renováveis. Com a nova geração de motores ECblue da ZIEHL-ABEGG, uma solução orientada ao futuro e madura tecnicamente já está disponível: Sensores altamente inteligentes, comunicação MODBUS integrada e a opção de implementar manutenção preditiva significam que os motores ECblue de alta eficiência também são perfeitamente adequados para resfriamento de transformadores e radiadores.
* Esses produtos ZIEHL-ABEGG, que são sugeridos como possíveis soluções para essas aplicações, são meramente informativos e servem como um guia aproximado. Consequentemente, é necessário e aconselhável entrar em contato individualmente com nossos especialistas em vendas técnicas com relação a uma aplicação individual, para que o uso específico possa ser verificado e autorizado de acordo com as condições particulares.