Transformadores tipo seco

O tipo de isolamento determina a classificação de temperatura, rigidez dielétrica, resistência mecânica e resistência ao choque térmico do transformador. Geralmente, materiais de isolamento das classes F e H-são usados ​​para transformadores do tipo-seco porque podem suportar altas temperaturas (até 155 graus e 180 graus, respectivamente) e possuem boas propriedades elétricas e mecânicas. Os materiais de isolamento comuns incluem verniz, resina epóxi, resina de poliéster, etc.

O material do enrolamento determina a condutividade, resistência, perda e resistência mecânica do transformador. Geralmente, cobre e alumínio são usados ​​como materiais de enrolamento para transformadores-secos porque possuem alta condutividade e baixo custo. O cobre tem melhor condutividade e resistência mecânica que o alumínio, mas é mais caro e mais pesado. Para a mesma classificação de corrente, o cobre requer menos área de seção-transversal que o alumínio.

O material do núcleo determina a densidade do fluxo magnético, permeabilidade, perda de histerese e perda de corrente parasita do transformador. O material do núcleo deve ter alta permeabilidade e baixa perda de histerese para reduzir a-perda sem carga e melhorar a eficiência do transformador. Os materiais de núcleo comuns incluem aço silício, aço de grão orientado laminado a frio (CRGO), metal amorfo, etc.

A regulação de um transformador é a razão entre a queda de tensão em plena carga e a tensão sem carga. A regulação indica a capacidade do transformador de manter uma tensão de saída constante sob condições variáveis ​​de carga. A regulação depende da impedância e resistência do transformador. Uma baixa impedância e resistência resultam em baixa regulação e melhor regulação de tensão. A reatância de fuga de um transformador do tipo-seco deve ser mantida dentro de 2% durante o projeto para obter baixa regulação.

A expectativa de vida de um transformador indica quanto tempo ele pode operar de forma confiável antes da degradação, influenciada por fatores como temperatura, umidade, poeira e corrosão. A classe de isolamento e a qualidade do transformador-do tipo seco devem ser escolhidas para suportar altas temperaturas e ambientes agressivos sem degradação. O aumento de temperatura do transformador não deve exceder o limite especificado pela classe de isolamento.

As perdas de um transformador são a diferença entre a potência de entrada e a potência de saída. As perdas consistem em perdas sem{1}}carga e perdas de carga. As perdas sem{3}}carga são independentes da carga e incluem perda de núcleo e perda por correntes parasitas. As perdas de carga são proporcionais à carga e incluem perda de cobre e perda parasita. As perdas afetam a eficiência, o aquecimento e o resfriamento do transformador. O material do núcleo, o material do enrolamento, o material de isolamento e os parâmetros de projeto devem ser selecionados para minimizar as perdas e maximizar a eficiência do transformador-do tipo seco.

A sobrecarga de um transformador é a condição quando o transformador opera além de sua capacidade nominal ou limite de temperatura. A sobrecarga causa superaquecimento, quebra de isolamento, curto-circuito ou incêndio no transformador. A sobrecarga pode ser causada por demanda excessiva de carga, harmônicos, falhas ou temperatura ambiente. O transformador do tipo-seco deve ser projetado com margem suficiente para lidar com sobrecargas sem danificar seus componentes ou desempenho. O transformador do tipo-seco também deve ser equipado com um sistema de resfriamento-ventilador ou um sistema-de ar condicionado para dissipar o calor gerado pelas sobrecargas.

O fator K-é uma medida da capacidade de um transformador de suportar o calor gerado por correntes não-senoidais em seus enrolamentos. Correntes não-senoidais são causadas por vários dispositivos eletrônicos que produzem harmônicos nas formas de onda de tensão e corrente. Os harmônicos aumentam as perdas, o aquecimento e a distorção do transformador. Um fator K- alto indica que o transformador pode lidar com níveis mais altos de harmônicos sem superaquecimento ou degradação. O transformador do tipo-seco deve ser projetado com um fator K-alto para fornecer vida útil-longa e desempenho confiável em aplicações que envolvem correntes não-senoidais.