O que é um transformador a seco?

O transformador a seco é um equipamento elétrico destinado a transformar níveis de tensão por meio da indução eletromagnética, utilizando o ar como meio de resfriamento e materiais sólidos como parte do sistema de isolamento.

Diferentemente dos transformadores imersos em óleo, o transformador a seco não utiliza óleo mineral ou óleo vegetal como meio líquido de isolamento e refrigeração.

Nos modelos encapsulados, os enrolamentos podem utilizar resina epóxi, formando um sistema de isolamento sólido que protege as bobinas e contribui para a resistência do equipamento às condições ambientais.

A especificação técnica deve considerar as características da instalação, pois potência, tensão, classe de isolamento, método de resfriamento, grau de proteção e demais parâmetros variam conforme o projeto.

Para transformadores de potência do tipo seco, a ABNT NBR 5356-11 estabelece requisitos relacionados à especificação, construção e ensaios de transformadores do tipo seco, incluindo equipamentos com tensão de operação dentro do escopo definido pela norma.

Como funciona o transformador a seco?

O funcionamento do transformador a seco ocorre por meio do princípio da indução eletromagnética.

A energia elétrica aplicada ao enrolamento primário produz um campo magnético alternado no núcleo ferromagnético. Esse fluxo magnético induz uma tensão no enrolamento secundário.

A relação entre o número de espiras dos enrolamentos determina a relação de transformação da tensão.

De forma simplificada:

Tensão primária → campo magnético → núcleo magnético → indução no secundário → tensão secundária

O transformador não produz energia elétrica. Ele transforma os níveis de tensão e corrente, permitindo que a energia seja utilizada de maneira adequada às características da instalação.

Transformador a seco com resina epóxi

Uma das tecnologias utilizadas em transformadores a seco é o encapsulamento dos enrolamentos com resina epóxi.

Nesse sistema, a resina atua como material isolante envolvendo os enrolamentos, proporcionando proteção mecânica e elétrica às bobinas.

Entre as características associadas aos transformadores secos encapsulados estão:

• isolamento sólido;

• ausência de óleo isolante líquido;

• maior resistência à umidade em determinadas construções;

• possibilidade de instalação em ambientes internos adequadamente projetados;

• menor preocupação com vazamento de líquido isolante;

• facilidade de inspeção visual;

• possibilidade de utilização em instalações onde requisitos de segurança contra incêndio são relevantes.

A escolha do equipamento deve sempre considerar as condições reais de instalação, ventilação, temperatura ambiente, altitude, grau de proteção e características da carga.

Onde utilizar transformadores a seco?

Os transformadores a seco podem ser empregados em diversas aplicações de transformação e distribuição de energia.

Principais aplicações

Indústrias

Utilizados em sistemas industriais de distribuição de energia, máquinas, processos produtivos, centros de carga e instalações que necessitam de transformação de tensão próxima aos equipamentos consumidores.

Edifícios comerciais

Podem ser empregados em edifícios comerciais, centros empresariais e outras instalações que necessitam de transformação de energia elétrica em ambientes onde a utilização de equipamentos sem líquido isolante seja desejável.

Hospitais e instalações de saúde

Podem ser utilizados em sistemas elétricos de instalações de saúde, desde que corretamente especificados de acordo com os requisitos elétricos, ambientais e de segurança aplicáveis.

Data centers

Aplicáveis em sistemas de distribuição elétrica que exigem confiabilidade, controle térmico e especificação adequada dos equipamentos.

Shopping centers

Podem fazer parte da infraestrutura elétrica de grandes empreendimentos comerciais.

Condomínios e edifícios

Podem ser utilizados na transformação e distribuição de energia elétrica em instalações prediais.

Laboratórios

Aplicáveis em instalações que necessitam de transformação de tensão e controle das características da alimentação elétrica.

Sistemas de energia solar

Podem ser empregados em determinados sistemas de geração fotovoltaica, dependendo da arquitetura elétrica e das tensões envolvidas.

Automação industrial

Podem integrar sistemas de alimentação e distribuição de energia para equipamentos de automação e processos industriais.

Principais vantagens do transformador a seco

A escolha de um transformador a seco pode proporcionar benefícios importantes dependendo das características do projeto.

1. Não utiliza óleo isolante líquido

Uma das principais diferenças em relação aos transformadores imersos em líquido é a ausência de óleo isolante.

Isso elimina a possibilidade de vazamento de óleo como ocorre em equipamentos que utilizam líquido isolante.

2. Aplicação em ambientes internos

Dependendo da construção, grau de proteção e condições do local, os transformadores a seco podem ser instalados em ambientes internos.

A instalação deve sempre seguir o projeto elétrico e as recomendações do fabricante.

3. Menor risco relacionado a vazamentos

Como não existe líquido isolante, não há risco de vazamento de óleo proveniente do sistema de isolamento do transformador.

4. Inspeção visual facilitada

A construção dos transformadores secos pode permitir inspeções visuais dos enrolamentos, conexões, isoladores e demais componentes.

5. Manutenção

A manutenção é diferente daquela realizada em transformadores a óleo, pois não envolve procedimentos relacionados à análise, filtragem ou reposição de óleo isolante.

Mesmo assim, transformador a seco não significa transformador sem manutenção.

Inspeções periódicas são importantes para verificar limpeza, conexões, ventilação, sinais de aquecimento, estado dos isolamentos e condições gerais do equipamento.

6. Adequação a diferentes projetos

O equipamento pode ser especificado de acordo com potência, tensões, frequência, impedância, classe de tensão, ligação e demais requisitos do sistema elétrico.

Como dimensionar um transformador a seco?

O dimensionamento de um transformador não deve ser feito apenas pela potência instalada.

É necessário analisar o sistema elétrico como um todo.

Entre os principais dados necessários estão:

Potência

A potência do transformador é normalmente especificada em kVA.

O cálculo deve considerar:

• potência das cargas;

• demanda;

• fator de potência;

• simultaneidade;

• expansão futura;

• regime de funcionamento;

• cargas especiais;

• corrente de partida de motores;

• cargas não lineares;

• geração fotovoltaica, quando aplicável.

Tensão primária

É a tensão disponível no lado de entrada do transformador.

Exemplos podem incluir sistemas de média tensão, de acordo com a rede disponível e a especificação do projeto.

Tensão secundária

É a tensão fornecida pelo transformador para a instalação ou equipamento consumidor.

Frequência

No Brasil, os sistemas elétricos normalmente operam em 60 Hz, mas a frequência deve ser confirmada no projeto.

Número de fases

O equipamento pode ser especificado conforme a necessidade da instalação, incluindo sistemas trifásicos.

Impedância

A impedância percentual é um parâmetro importante para o comportamento do transformador e para os cálculos de curto-circuito e coordenação da proteção.

Regime de carga

Deve ser analisado se o transformador trabalhará continuamente próximo à potência nominal ou se haverá variações significativas de carga.

Temperatura ambiente

A temperatura do local de instalação influencia o comportamento térmico do equipamento.

Altitude

Instalações em altitudes elevadas podem exigir consideração específica no projeto.

Características técnicas

A configuração de cada transformador deve ser definida de acordo com o projeto.

Entre os principais dados técnicos estão:

• potência nominal em kVA;

• tensão primária;

• tensão secundária;

• frequência;

• número de fases;

• relação de transformação;

• impedância;

• classe de tensão;

• nível básico de isolamento;

• sistema de ligação;

• grupo de ligação;

• classe térmica;

• método de resfriamento;

• grau de proteção;

• material dos enrolamentos;

• características do núcleo;

• perdas em vazio;

• perdas em carga;

• corrente nominal;

• peso;

• dimensões;

• acessórios;

• sistema de monitoramento de temperatura, quando especificado;

• ventilação forçada, quando aplicável.

Os valores finais devem ser definidos na especificação técnica e na placa do equipamento fornecido.

Resfriamento: AN e ANAF

Os transformadores a seco utilizam o ar como meio de resfriamento.

Uma configuração comum é o sistema AN, correspondente à circulação natural do ar.

Em equipamentos preparados para ventilação forçada, pode ser utilizada a configuração ANAF, na qual ventiladores auxiliam a dissipação térmica.

A ABNT NBR 5356-11 utiliza a designação dos métodos de resfriamento por símbolos que consideram o meio de resfriamento e o tipo de circulação.

A escolha do sistema deve considerar a potência, carga, condições ambientais e projeto térmico do equipamento.

Grau de proteção

O grau de proteção do transformador deve ser especificado de acordo com o ambiente onde o equipamento será instalado.

Entre configurações encontradas em transformadores a seco estão:

• IP00

• IP21

• IP23

A escolha do grau de proteção deve levar em consideração acesso de pessoas, ambiente, ventilação, possibilidade de contato com partes energizadas e requisitos da instalação.

O grau de proteção não deve ser escolhido apenas pelo nome do equipamento. Deve ser definido conforme o projeto.

Ensaios em transformadores a seco

O grau de proteção do transformador deve ser especificado de acordo com o ambiente onde o equipamento será instalado.

Entre configurações encontradas em transformadores a seco estão:

• IP00

• IP21

• IP23

A escolha do grau de proteção deve levar em consideração acesso de pessoas, ambiente, ventilação, possibilidade de contato com partes energizadas e requisitos da instalação.

O grau de proteção não deve ser escolhido apenas pelo nome do equipamento. Deve ser definido conforme o projeto.

Instalação do transformador a seco

A instalação deve ser realizada por profissionais qualificados e seguindo o projeto elétrico, documentação técnica e instruções específicas do equipamento.

Antes da energização, devem ser verificadas, entre outras condições:

• tensão da rede;

• tensão secundária;

• conexões;

• aterramento;

• aperto dos terminais;

• posição dos taps, quando existentes;

• ventilação;

• distância de segurança;

• condições do ambiente;

• integridade dos isolamentos;

• funcionamento dos dispositivos de proteção;

• identificação das fases;

• compatibilidade com o projeto elétrico.

Nunca energize um transformador sem conferir a tensão de alimentação e o esquema de ligação.

Manutenção de transformadores a seco

Embora não utilize óleo, o transformador a seco necessita de manutenção preventiva.

Entre os procedimentos que podem fazer parte do plano de manutenção estão:

• inspeção visual;

• limpeza;

• verificação dos enrolamentos;

• inspeção das conexões;

• reaperto conforme especificação;

• verificação de sinais de aquecimento;

• inspeção dos isoladores;

• verificação do sistema de ventilação;

• inspeção dos ventiladores;

• avaliação dos dispositivos de proteção;

• acompanhamento da temperatura;

• ensaios elétricos quando necessários;

• análise das condições de operação.

A periodicidade deve ser definida considerando o ambiente, regime de carga, criticidade da instalação e recomendações do fabricante.

Transformadores a seco para indústria

Em ambientes industriais, o transformador precisa ser dimensionado considerando não apenas a potência das cargas, mas também o comportamento dessas cargas.

Motores, inversores de frequência, fontes chaveadas, máquinas de solda, retificadores e outros equipamentos podem apresentar características específicas de corrente, harmônicas e partida.

Por isso, a especificação correta deve considerar:

carga + demanda + fator de potência + partida + harmônicas + expansão futura + condições ambientais.

Um dimensionamento inadequado pode resultar em aquecimento excessivo, quedas de tensão, atuação indevida de proteções e redução da vida útil do equipamento.

Transformador a seco para energia solar

Transformadores a seco também podem fazer parte de sistemas relacionados à geração fotovoltaica.

A aplicação depende da arquitetura elétrica, potência instalada, tensão de saída dos inversores, tensão da rede e requisitos de conexão.

Em projetos fotovoltaicos, devem ser analisados:

• potência dos inversores;

• tensão de saída;

• tensão da rede;

• corrente;

• fator de potência;

• harmônicas;

• regime de operação;

• temperatura;

• necessidade de ventilação;

• proteção;

• aterramento;

• conexão à rede.

Cada projeto deve ser dimensionado individualmente.

Por que escolher a Multvolts?

A Multvolts – Solução em Transformadores atua no segmento de transformadores e acessórios elétricos, oferecendo soluções para diferentes necessidades de transformação e distribuição de energia.

Nosso trabalho envolve conhecimento técnico, fabricação, fornecimento, manutenção e soluções relacionadas a transformadores.

A empresa também conta com laboratório para realização de testes em transformadores, permitindo que os equipamentos sejam avaliados conforme os ensaios e procedimentos aplicáveis a cada caso.

Nosso objetivo é oferecer ao cliente não apenas um equipamento, mas uma solução adequada à necessidade elétrica da instalação.

Precisa comprar um transformador a seco?

Para solicitar uma cotação, envie, sempre que possível:

• potência desejada em kVA;

• tensão primária;

• tensão secundária;

• frequência;

• número de fases;

• frequência;

• impedância, se especificada;

• classe de tensão;

• local de instalação;

• ambiente interno ou externo;

• grau de proteção desejado;

• desenho ou projeto elétrico, se disponível;

• quantidade de transformadores;

• prazo desejado.

Se você ainda não possui todas essas informações, nossa equipe pode analisar os dados disponíveis e orientar a especificação necessária para o orçamento.

Perguntas frequentes sobre transformadores a seco

O que é um transformador a seco?

É um transformador que não utiliza líquido isolante para seu sistema de isolamento e resfriamento, utilizando o ar como meio de resfriamento. Existem diferentes tecnologias construtivas, incluindo transformadores encapsulados em resina epóxi.

Transformador a seco utiliza óleo?

Não. O transformador a seco não utiliza óleo isolante líquido como meio de isolamento e refrigeração.

Transformador a seco pode ser instalado dentro de prédio?

Pode ser utilizado em instalações internas quando o equipamento, grau de proteção, ventilação, condições ambientais e projeto elétrico forem adequados.

Transformador a seco pega fogo?

Todo equipamento elétrico deve ser corretamente especificado, instalado, protegido e mantido. A ausência de óleo elimina o risco específico associado ao vazamento e à combustão de um líquido isolante, mas não significa que o equipamento elétrico seja totalmente isento de riscos térmicos ou elétricos.

Transformador a seco precisa de manutenção?

Sim. É necessário realizar inspeções e manutenção preventiva conforme as características do equipamento, ambiente e regime de operação.

Qual é a diferença entre transformador a seco e transformador a óleo?

A principal diferença está no sistema de isolamento e resfriamento. O transformador a seco utiliza ar e materiais isolantes sólidos; o transformador imerso utiliza líquido isolante.

Qual transformador a seco devo comprar?

A escolha depende da potência, tensão primária e secundária, frequência, impedância, número de fases, classe de tensão, ambiente, carga e demais requisitos do projeto.

Transformador a seco é melhor que transformador a óleo?

Não existe uma resposta única. A escolha depende da aplicação. Cada tecnologia possui características que podem ser mais adequadas a determinados projetos.

A Multvolts fornece transformadores a seco sob especificação?

Sim. A especificação deve ser analisada de acordo com as características elétricas e físicas da aplicação.

A Multvolts realiza manutenção em transformadores?

A Multvolts oferece soluções de manutenção e avaliação de transformadores. Entre em contato para informar o modelo, potência e condição do equipamento.

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