Transformadores, Notas de estudo de Cultura

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Escola Técnica Vale do Aço

Transformadores

Ipatinga, 29 de novembro de 2011

Escola Técnica Vale do Aço

Transformadores

Grupo:

Jonathan Silva

Douglas Fernandes

Michel Bruno

Alan Medeiros

Wellington Bruno

1. Introdução

Este artigo foi elaborado pelos alunos: Jonathan Silva; Douglas Fernandes; Alan Medeiros; Wellington Bruno; Michel Bruno do 2° período de Eletrotécnica, a pedido do professor Vagner Santiago. Esse relatório contem algumas explicações sobre magnetismo, que é a principal área abordada no funcionamento dos transformadores.

1.1 Objetivo

Este relatório tem como objetivo principal a demonstração teórica através de desenhos e formulas a função e o funcionamento dos transformadores, contendo também alguns exemplos de dispositivos de proteções para essas maquinas elétricas tão importantes na transmissão e distribuição de energia elétrica.

2. O que são transformadores?

Os transformadores são equipamentos muito importantes na transmissão da energia elétrica, com eles podemos transportar a mesma potência com uma corrente mais baixa, diminuindo as perdas. Podemos ainda abaixar a tensão para valores mais seguros os transformadores só funcionam com corrente alternada, existem transformadores monofásicos, transformadores trifásicos, transformadores de potencia e transformadores de corrente.

Os transformadores monofásicos, figura 1, possuem: um núcleo de ferro doce laminado; dois enrolamentos de cabos isolados eletricamente um do outro denominados enrolamento primário e enrolamento secundário.

Os transformadores trifásicos, figura 2, estes transformadores podem ser montados com a junção de três transformadores monofásicos ligados, esses são geralmente ligados em Triangulo/Estrela, ou seja, no enrolamento primário se liga os três transformadores em triangulo e em seu secundário eles estão ligados em estrela.

Os transformadores de potencia, figura 3, estes são transformadores usados para circuitos de medições e proteção, pois com ele se pode abaixar a tensão para valores mais seguros sem alterar sua frequência.

Os transformadores de corrente, figura 4, estes são usados para diminuir a corrente de um circuito, estes são usados para medições e também para proteção.

Figura1 Figura 2

Figura 3 Figura 4

2.2 Como Funcionam?

Aplicando um a tensão alternada no primário, circulará no mesmo uma corrente, esta cria um fluxo variável que através do núcleo de ferro, atinge a

Basicamente em um sistema encontra-se os seguintes tipos de proteção:

• Proteção contra incêndio;
• Proteção por relés e fusíveis;
• (^) Proteção contra descargas atmosféricas e surtos de manobra.

1. Proteções de transformadores

Ao contrario dos múl�plos defeitos susce�veis de aparecer nas maquinas rota�vas, os transformadores podem esta sujeitos apenas aos seguintes defeitos:

• Curtos-circuitos nos enrolamentos;
  • Sobreaquecimento.

Realmente, a construção dos transformadores atingiu um nível técnico tão elevado que os mesmos podem ser considerados entre os elementos que apresentam maior segurança de serviço. Até a proteção térmica, mesmo em subestação sem operador normalmente só controla alarmes ou bancos de ventiladores.

Assim, o que deve preocupar, basicamente, é a proteção contra curto- circuito interno e a proteção de retaguarda contra faltas externas. Os curtos resultam de defeitos de isolamento que, por sua vez, são constituídos por sobre tensão de origem atmosférica ou de manobras, e por sobreaquecimento inadmissível dos enrolamentos. As sobrecargas repetitivas, permanentes ou temporárias, conduzem a um envelhecimento prematuro dos isolantes dos enrolamentos. Com isso, acabam ocorrendo rupturas destes isolamentos, ocasionando curtos- circuitos entre as espiras.

Pode-se então dividir a proteção de transformadores da seguinte forma:

• Proteção contra curto-circuito interno
• (^) Para grandes transformadores

-Proteção diferencial;

-Proteção Buchholz;

• Para pequenas unidades e transformadores de media potencia com alimentação unilateral

-Proteção através de reles de sobrecorrentes temporizados e/ou por fusíveis;

-Relés térmicos e imagens térmicas constituem a proteção contra sobrecarga;

• Proteção de Retaguarda

Reles de sobrecorrente e/ou fusíveis.

Bibliografia

[1] CAMINHA. A.C- Introdução à proteção de sistemas Elétricos.

[2] Apostila de maquinas elétricas – USIMINAS