Os transformadores de potência são transformadores eléctricos concebidos para potências elevadas na ordem dos 10 000 kVA a 1000 MVA. Este tipo de transformador tem uma potência muito elevada e é normalmente ligado a dispositivos de alta tensão em redes de energia eléctrica, ou seja, na rede eléctrica, e utilizado para regulação da tensão. Os transformadores de potência são frequentemente utilizados como transformadores trifásicos na rede eléctrica ou como transformadores monofásicos para a alimentação de energia ferroviária. Aplicam-se várias normas e regulamentos gerais aos transformadores de potência. Na Alemanha/Europa, os transformadores de potência são geralmente concebidos de acordo com a norma EN ou IEC 60076. Existem outras normas e regulamentos, por exemplo, para transformadores de conversores.
Um transformador é constituído por um circuito magnético, conhecido como núcleo. O núcleo de um transformador de potência é constituído por aço elétrico laminado. O núcleo tem pelo menos dois enrolamentos condutores de corrente, o chamado enrolamento primário e o enrolamento secundário. Se for aplicada uma tensão eléctrica alternada ao enrolamento primário, começa a fluir uma corrente alternada através do enrolamento primário. Esta corrente alternada gera um campo magnético no enrolamento, que altera a sua intensidade e frequência com a fonte de corrente alternada. O fluxo magnético do transformador muda com a frequência da tensão CA.
A tecnologia de fabrico do núcleo e a qualidade do núcleo do transformador utilizado têm um efeito no circuito magnético. Idealmente, o circuito magnético de um transformador (campo magnético) deve gerar baixas perdas por correntes de Foucault e ter baixas perdas por remagnetização (perdas por histerese). Outro aspeto são as resistências no enrolamento de um transformador. As perdas no enrolamento só podem ser reduzidas com enrolamentos em camadas e ordenados nas bobinas primária e secundária e com o melhor metal de enrolamento. A tensão é regulada pelo número de voltas da bobina. A intensidade da corrente determina o diâmetro do metal de enrolamento.
A potência nominal de um transformador é expressa em VA, kVA ou MVA (VA significa volt-ampere e é a unidade de medida da potência eléctrica aparente, kVA significa kilovolt-ampere e MVA significa megavolt-ampere).
Com exceção da prata, o cobre tem o melhor valor de condutividade com γ = 56, enquanto o alumínio tem apenas γ = 36. O alumínio segue-se com uma diferença de cerca de 35 por cento. O cobre é, portanto, o melhor metal e o alumínio “apenas” o segundo melhor dos materiais condutores técnica e economicamente utilizáveis para a energia eléctrica. Todos os outros metais não podem ser considerados condutores, e as ligas têm geralmente uma condutividade consideravelmente mais baixa do que os metais puros. A prata e o ouro estão completamente excluídos devido ao seu elevado preço.
Os transformadores de potência são fabricados como transformadores cheios de óleo ou como transformadores de tipo seco (transformadores de resina fundida). Um transformador cheio de óleo é composto por, pelo menos, uma parte ativa. Uma parte ativa é a combinação do enrolamento (disposto concentricamente como um enrolamento cilíndrico ou um enrolamento de disco feito de cobre ou alumínio), o núcleo (folhas eléctricas em camadas com baixas perdas por correntes de Foucault) e peças prensadas. Dependendo da conceção, outras partes activas podem ser, por exemplo, bobinas para limitação da corrente de curto-circuito ou bobinas limitadoras de corrente para comutadores de derivação utilizados. Um transformador de tipo seco (transformador de resina fundida) é utilizado quando os transformadores a óleo só podem ser utilizados de forma insegura devido à carga de incêndio e ao perigo de água. Os transformadores de tipo seco têm componentes semelhantes e consistem na mesma tecnologia que um transformador de óleo. O núcleo de um transformador de tipo seco é constituído por um núcleo laminado feito de folhas eléctricas, tal como um transformador a óleo. Os enrolamentos do transformador são concebidos como enrolamentos de fio ou de fita. Os enrolamentos são muitas vezes moldados em resina fundida, de onde vem o nome transformador de resina fundida.
Os transformadores de potência são utilizados numa grande variedade de áreas. O domínio de aplicação varia consoante a conceção do transformador. Por conseguinte, os transformadores de potência podem ser utilizados para várias soluções e aplicações. Os transformadores de potência são utilizados no domínio da produção e transmissão de energia como transformadores de aumento do gerador e transformadores de acesso à rede entre a central eléctrica e a rede, como transformadores de ligação do sistema em subestações de alta tensão e como transformadores de alimentação do sistema para aplicações industriais. Uma vez que os transformadores de potência de tipo seco não são geralmente capazes de dissipar tão bem as perdas de calor, estão limitados a potências até 40 MVA. Por este motivo, estes transformadores são maioritariamente utilizados em redes de média tensão. Aqui, são principalmente utilizados como transformadores de distribuição para alimentar redes de baixa tensão em grandes sistemas ou complexos de edifícios.
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