A Qualidade dos transformadores imersos em líquido isolante de até 36,2 kV

Equipe Target

NBR 12454 de 02/2022 – Transformadores imersos em líquido isolante com tensões máximas até 36,2 kV e potência igual ou superior a 500 kVA – Requisitos

A NBR 12454 de 02/2022 – Transformadores imersos em líquido isolante com tensões máximas até 36,2 kV e potência igual ou superior a 500 kVA – Requisitos especifica os requisitos das características elétricas e mecânicas dos transformadores aplicáveis a redes de distribuição, tensão primária até 36,2 kV e nas tensões secundárias usuais dos transformadores trifásicos, com enrolamento de cobre ou alumínio, imersos em líquidos isolantes com potência igual ou superior a 500 kVA. Os transformadores abrangidos por esta norma devem satisfazer à série NBR 5356 prevalecendo os requisitos estabelecidos. Não é aplicável a transformadores para máquinas de solda; transformadores para fornos; transformadores com potência inferior a 500 kVA; transformadores de medição; transformadores refrigerados a água. A norma tem por finalidade especificar os requisitos não cobertos pela série NBR 5356, para transformadores imersos em líquido isolante a partir de 500 kVA e tensão máxima de 36,2 kV.

As potências nominais dos transformadores devem ser as indicadas a seguir: 500 kVA; 750 kVA; 1.000 kVA; 1.500 kVA; 2.000 kVA; 2.500 kVA; 3 000 kVA; 3 750 kVA; 4 000 kVA; 5 000 kVA; 7 500 kVA, 10 000 kVA; 12 000 kVA; 15 000 kVA; 20 000 kVA. As potências diferentes das recomendadas podem ser acordadas entre fabricante e comprador. Os níveis de isolamento e o espaçamento mínimo no ar devem ser como definidos na tabela abaixo.

As derivações devem ser de aproximadamente duas vezes 2,5% para mais e duas vezes 2,5% para menos do valor da tensão nominal ou degraus de 600 V, para classe 15 kV, 1.100 V, para classe 24,2 kV, e 1.500 V, para classe 36,2 kV. Podem ser permitidas derivações em adição e/ou substituição às descritas anteriormente. Recomenda-se o máximo de cinco derivações.

A derivação principal deve corresponder à de tensão mais elevada ou à declarada pelo comprador. Sob condições especiais, os enrolamentos com derivações podem ter especificadas derivações com tensão superior ao valor Um normalizado, limitado a 5%, se esta não for a derivação da tensão principal. A derivação principal dever ser ≤ a Um. A frequência nominal dos transformadores deve ser de 60 Hz, salvo especificado diferente pelo comprador. Os limites de elevação de temperatura dos transformadores devem ser conforme a tabela abaixo.

Para os seguintes transformadores relacionados os valores de perdas, corrente de excitação e impedância devem ser objeto de acordo entre fabricante e comprador: transformadores com dois enrolamentos de média tensão (Um ≥ 1,2 kV e ≤ 36,2 kV); transformadores religáveis em um dos enrolamentos; transformadores com mais de dois enrolamentos; outros transformadores não cobertos por esta norma. Para transformadores com potências superiores a 4.000 kVA, um índice de eficiência de pico (IEP) é especificado.

O índice de eficiência de pico é o valor máximo da razão entre a potência aparente transmitida de um transformador menos as perdas elétricas de potência aparente transmitida do transformador. O valor mínimo da eficiência de pico pode ser obtido com diferentes combinações de perdas a vazio e em carga.

O valor das perdas a vazio e em carga devem ser definidos de acordo com o fator de carga de modo a se obter a melhor eficiência em serviço. Para se alcançar isto, os seguintes métodos podem ser aplicados: fornecer os valores de capitalização para as perdas a vazio e em carga que refletem o carregamento do transformador (este é o método recomendado); o comprador especifica as perdas máximas em vazio e em carga; o comprador especifica um valor mínimo de eficiência para um fator de carga predeterminado.

O líquido isolante, antes do contato com o equipamento, deve ser conforme uma das alternativas a seguir: óleo mineral do tipo A (base naftênica) ou do tipo B (base parafínica), de acordo com as resoluções vigentes da Agência Nacional do Petróleo, Gás Natural e Biocombustíveis – ANP; e óleo vegetal de acordo com a NBR 15422. O líquido isolante, após contato com o equipamento, deve possuir características conforme a NBR 10576, para óleo mineral, ou a NBR 16518, para óleo vegetal.

O fabricante deve garantir que o teor de PCB (bifenilas policloradas) detectável no líquido isolante do transformador novo seja menor que 2,0 mg/kg, conforme a NBR 13882. O teor de PCB deve ser demonstrado pelo fabricante em relatório de ensaio quando solicitado pelo comprador.

Os materiais isolantes dos transformadores devem ser no mínimo de classe térmica 105 de acordo com a NBR IEC 60085. Quando o transformador for projetado para elevações de temperatura mais altas, conforme previsto na tabela acima, devem ser utilizados materiais compatíveis com a alternativa selecionada.

O tanque do transformador e a respectiva tampa devem estar de acordo com as NBR 6649, NBR 6650 e NBR 11888, NBR 6648 e NBR 11889, no que for aplicável. Nos radiadores aletados e painéis corrugados devem ser utilizadas chapas de aço-carbono conforme a NBR 5915-1, com no mínimo 1,2 mm de espessura, ou tubos de aço-carbono conforme a NBR 5590, com no mínimo 1,5 mm de espessura.

Alternativas quanto às características construtivas, materiais e espessuras podem ser utilizadas quando acordadas entre fabricante e comprador. As soldas executadas na confecção do tanque, tampa e radiadores devem ser feitas de modo contínuo, externamente, de modo a garantir a estanqueidade e as características mecânicas para transporte e operação. As soldas devem ser isentas de porosidade, rachaduras e devem assegurar boa penetração e cobertura nas junções.

O tanque, tampa e radiadores devem ser submetidos ao ensaio de estanqueidade durante a fase de fabricação, no conjunto montado ou em cada parte separadamente. Deve ser assegurada a continuidade elétrica entre a tampa e o tanque de forma que não impeça a retirada da tampa. A borda do tanque do transformador deve ser adequada para permitir o correto alojamento das juntas de modo a evitar seu deslizamento. Para transformadores imersos em líquido isolante, deve ser especificado um sistema preservação para o líquido isolante.

Distinguem-se os seguintes tipos descritos a seguir. Um sistema de respiração livre ou conservador, tal que a comunicação entre o ar externo e o ar em contato com o líquido isolante, no tanque ou em um vaso de expansão separado (conservador), permanece livre. Um respirador com secador de ar é geralmente instalado no contato com a atmosfera.

Um sistema selado de preservação de líquido isolante tipo diafragma onde existe um volume de expansão de ar sobre o líquido isolante, à pressão atmosférica, mas isolado do líquido isolante por uma bolsa flexível ou uma membrana. Um sistema de gás inerte sob pressão onde o volume de expansão acima do líquido isolante é completado por gás inerte seco com leve sobre pressão e ligado a uma fonte de pressão controlada, ou mesmo uma membrana elástica (bexiga)

Um sistema selado com colchão de ar ou gás, no qual um volume de ar ou gás localizado acima da superfície do líquido isolante, em um tanque rígido, absorve a expansão de óleo, por variação de pressão. Um sistema selado de enchimento integral, no qual a expansão de líquido isolante é absorvida por um movimento elástico do tanque, geralmente de construção corrugada.

FONTE: Equipe Target