Transformador de resina fundida

Os transformadores de resina fundida são transformadores de potência e são transformadores eléctricos concebidos para potências elevadas na gama de 100 kVA a 6 MVA. Os transformadores de resina fundida são frequentemente utilizados como transformadores trifásicos na rede eléctrica ou como transformadores monofásicos para o fornecimento 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 resina fundida é constituído por aço elétrico laminado. O núcleo tem pelo menos dois enrolamentos que transportam 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-ampère e é a unidade de medida da potência eléctrica aparente, kVA significa kilovolt-ampère e MVA significa megavolt-ampère).
Com exceção da prata, o cobre tem a melhor condutância com γ = 56. O alumínio, por outro lado, 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 de energia eléctrica técnica e economicamente utilizáveis. 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 resina fundida têm componentes semelhantes e consistem na mesma tecnologia que um transformador a óleo. O núcleo de um transformador de resina fundida, tal como um transformador a óleo, é constituído por um núcleo feito de folhas eléctricas laminadas. Os enrolamentos do transformador são concebidos como enrolamentos de fio ou de fita. Os enrolamentos são frequentemente moldados em resina fundida, o que dá origem ao nome transformador de resina fundida.

A área de aplicação varia consoante a conceção do transformador. Os transformadores de resina fundida podem, por conseguinte, ser utilizados para várias soluções e aplicações. 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 muito 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.