transformadores - Prof. Ronimack Trajano

TEMA DA AULA
EQUIPAMENTOS ELÉTRICAS DE SUBESTAÇÕES
PROFESSOR: RONIMACK TRAJANO DE SOUZA
TRANSFORMADORES
Um transformador (ou trafo) é um dispositivo destinado a
transmitir energia elétrica ou potência elétrica de um
circuito a outro, transformando tensões e correntes em um
circuito de corrente alternada, ou a modificar os valores das
impedâncias de um circuito elétrico.
Os transformadores de potência são destinados a rebaixar
ou elevar a tensão e, consequentemente, elevar ou reduzir
a corrente de um circuito, de modo que não se altere a
potência do circuito.
TRANSFORMADORES
TRANSFORMADORES

Finalidade
Transformador de corrente
Transformador de potencial
Transformador de distribuição
Transformador de potência

Função no sistema
Transformador Elevador
Transformador de interligação
Transformador Abaixador
TRANSFORMADORES

Separação elétrica entre os enrolamentos
Transformador de dois ou mais enrolamentos.
Autotransformador

Material do núcleo
Ferromagnético
Núcleo de ar

Quantidade de fases
Monofásico
Polifásico
TRANSFORMADORES

Transformador de potência – são utilizados transmitir e
distribuir energia em circuitos com potência de 5 até
300 MVA e operam em tensões menores que 1.000 kV.

Transformador de distribuição – são utilizados para
rebaixar a tensão a ser entregue aos clientes finais das
empresas de distribuição de energia. Normalmente
instalados em postes ou cabines subterrâneas, esses
transformadores se aplicam a sistemas com potência
entre 15 a 300 kVA, com tensões entre 13,8 kV a 34,5 kV
no primário e 380/220 V ou 220/127 V no secundário.
TRANSFORMADORES
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TRANSFORMADORES DE POTENCIAL
8
Terminal
Primário
Porcelana
Tank
Terminais
Secundários
TRANSFORMADORES DE CORRENTE
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PARA-RAIOS
O pára-raios é um dispositivo destinado a proteger os
equipamentos
contra
descargas
atmosféricas
e
sobretensões transitórias.
Atuam como limitadores de tensão, impedindo que valores
acima de um determinado nível pré-estabelecido possam
ser impostos aos equipamentos protegidos.
Os para-raios são formados por elementos não lineares
(varistor), fabricados a partir de materiais como ZnO e SiC.
PARA-RAIOS
Os pára-raios são instalados em paralelo ao equipamento
que se deseja proteger. São instalados entre a fase e terra.
I
Pára-raios
Localização dos pára-raios.
PARA-RAIOS
Valor de pico da tensão nominal do sistema (p.u.)
Característica V x I
2,5
SiC
ZnO
2,0
1,5
1,0
Pára-raios ideal
0,5
0
0,1
10
1000
10000
Valor de pico da corrente
Característica v x i de para-raios de ZnO e SiC, (ABB, 1995).
DISJUNTORES
Os disjuntores são dispositivos mecânicos de manobra
projetados para conduzir, restabelecer e interromper as
correntes elétricas num determinado ponto do circuito,
podendo ser operados de forma manual (através de um
comando
manual
no
circuito
elétrico
de
fechamento/abertura) ou automática (através de relé de
proteção elétrica).
DISJUNTORES
CLASSIFICAÇÃO DOS DISJUNTORES
O meio isolante utilizado para a interrupção do arco
elétrico é o principal parâmetro para classificação de
disjuntores.
Tipos de disjuntores:
 Disjuntores a óleo;
 Disjuntores a ar comprimido;
 Disjuntores a hexafluoreto de enxofre (SF6);
 Disjuntores a vácuo e,
 Disjuntores a semicondutores*.
COMPARATIVO ENTRE MEIOS DE EXTINÇÃO DE ARCO
Curva de evolução dos dielétricos em função da distância dos contatos (Bernard, 1995).
REATORES
Reatores em paralelo
Em linhas de transmissão de grande extensão, o espaço
entre os condutores e o solo forma naturalmente um
capacitor em paralelo com a linha de transmissão.
O efeito capacitivo provoca um aumento da tensão ao
longo do trajeto. Dependendo da distância, do perfil da
linha e a potência que está sendo transmitida, torna-se
necessária a instalação de reatores em paralelo no
circuito, para compensar este efeito.
REATORES
Reatores em série
Outro efeito do aumento da extensão das linhas de
transmissão é o aumento da corrente de curto-circuito,
cujo valor pode ultrapassar os limites de projeto.
Para limitar o valor da Icc na linha adota-se a instalação de
reatores em série com a mesma, solução mais rápida e
econômica à elevar-se a tensão do sistema ou proceder a
substituição de transformadores, disjuntores e outros
equipamentos.