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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 em diversas aplicações de geração, distribuição e transmissão de energia elétrica. Mudanças nos requisitos dos sistemas de fornecimento de energia, por exemplo devido a alimentações variáveis provenientes de diferentes fontes de energia, podem aumentar as exigências sobre o desempenho dos transformadores e de seus sistemas de resfriamento.
O uso de transformadores a seco também vem ganhando importância em determinadas áreas de aplicação. Devido às suas características construtivas, eles são utilizados, entre outros locais, em complexos prediais, instalações industriais com requisitos específicos de proteção contra incêndio, bem como em aplicações marítimas e offshore.
Para dissipar o calor gerado durante a operação, é necessário um sistema de resfriamento adequado. Dependendo das condições operacionais e ambientais, a dissipação natural de calor pode ser complementada por um resfriamento superficial ativo com o auxílio de 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.
