Carga mxima de transformadores eltricos depende da temperatura ambiente

Energia

Redação do Site Inovação Tecnológica – 09/06/2021

Carga mxima de um transformador

Engenheiros da Rssia e da Frana descobriram que o mtodo tradicional de avaliao dos transformadores da rede eltrica no d resultados to precisos quanto se acreditava.

Na verdade, eles descobriram que os transformadores atuais podem suportar cargas muito maiores do que o estipulado por suas especificaes, o que pode ter um impacto direto no custo da energia eltrica.

O custo de um transformador de energia pode ir das dezenas e centenas de milhares de reais at a faixa dos milhes, dependendo das dimenses, o que o torna o elemento mais caro de uma rede eltrica.

Por conta disso, os engenheiros querem a usar a capacidade de carga dos transformadores por completo. O problema que, se eles exagerarem, o transformador pode queimar e at explodir, e nem sempre se encontra esses pesos-pesados a pronta entrega, o que pode trazer prejuzos enormes para a concessionria e para a sociedade.

O trabalho e Ildar Daminov e seus colegas das universidades Politcnica Tomsk (Rssia) e Grenoble (Frana), permite justamente operar os transformadores de potncia mais prximos de seu limite trmico sem correr riscos exagerados. E a chave para tudo est justamente na temperatura.

“A classificao nominal da maioria dos transformadores de potncia projetada para uma temperatura do ar ambiente de 20 C. No entanto, a temperatura do ar ambiente inconstante e muda durante o dia, o ms e o ano. Devido s mudanas de temperatura, o carregamento real admissvel de um transformador pode ser maior ou menor do que sua classificao nominal,” explicou Daminov.

A temperatura ambiente crucial para elevar o nvel de carga dos transformadores sem correr riscos.
[Imagem: Ildar Daminov et al. – 10.1016/j.ijepes.2021.106886]

Avaliao de transformadores

A carga mxima admissvel de um transformador deve atender a quatro limitaes: a corrente efetiva circulando no equipamento, a temperatura mxima que seu enrolamento suporta, a temperatura do leo usado e o desgaste trmico do isolamento. “Os mtodos existentes de avaliao de carga admissvel no levam em considerao todas essas limitaes simultaneamente,” acrescentou o pesquisador.

A equipe ento monitorou transformadores operacionais na Frana e na gelada Sibria para construir uma curva de aferio mais realista e segura.

Segundo os dados e clculos, utilizando a corrente total, as temperaturas do enrolamento e do leo, possvel calcular toda a faixa admissvel de carga. Alm das caractersticas tcnicas do transformador, basta conhecer a temperatura do ar para calcular a regio de carga, definindo as cargas admissveis de longo prazo e as sobrecargas admissveis de curto prazo dos transformadores.

Segundo a equipe, dependendo da temperatura do ar, o limite de carga do transformador pode superar sua classificao nominal em mdia de 15% a 45% na Sibria, e de 5% a 41% na Frana. Alm disso, a capacidade de carga do transformador na Sibria pode ultrapassar a classificao nominal em 88,5% do tempo, mesmo sem levar em considerao a sobrecarga de curto prazo admissvel, j que o clima frio permite efetivamente retirar o calor dos transformadores de potncia – este indicador de 79% na Frana.

A expectativa dos pesquisadores que essa nova tcnica de avaliao permita que os operadores ajustem os sistemas de energia para a maior taxa de transferncia possvel e retardem investimentos para trocar os transformadores, com potencial reduo do preo da energia para os usurios finais.

Agora esperar que engenheiros brasileiros apliquem a tcnica s condies climticas das diversas regies do Brasil e que as agncias nacionais regulamentem o uso do novo mecanismo de aferio.

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