geafol-2007

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Transformadores secos

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  • GEAFOL - Transformadores a seco de 75 a 25.000 kVATransformadores encapsulados em resina

    Power Transmission and Distribution

  • Aplicaes e CaractersticasTransformadores a seco Geafol de 75 a 25.000 kVA

    Confiabilidade e Segurana para todas as aplicaes

    Em qualquer lugar onde transformadores estejam

    prximos a pessoas, necessrio que se garanta a

    sua mxima segurana. nestas circunstncias que

    os transformadores Geafol so a soluo perfeita. O

    uso dos transformadores Geafol no traz as restries

    apresentadas em transformadores isolados em lquido,

    sem limitar as caractersticas j reconhecidas de

    confiabilidade e vida til do equipamento.

    A concepo do produto verstil, confivel, seguro

    e sem restries ao meio ambiente possibilita que o

    transformador Geafol seja colocado prximo a cargas.

    Isto reduz custos de instalao e operao.

    No por coincidncia que transformadores Geafol

    so instalados em locais onde no se aceita riscos

    segurana, como em prdios de apartamentos,

    escritrios, hospitais, shopping centers, indstrias de

    qualquer porte e atividade, na minerao, em mquinas

    mveis, transportes, laminadores, instalaes

    off-shore, etc.

    Da mesma forma, no por acaso que, devido

    sua superioridade tcnica, sejam produzidos sob

    licena por fabricantes de transformadores de porte

    e renome em diversas partes do mundo.

    Os mais de 85.000 transformadores Geafol espalhados

    pelo globo terrestre firmaram-no como elemento

    confivel e seguro no suprimento de energia.

    O diagrama abaixo mostra a evoluo das potncias

    disponveis e faixas de tenso atingidas desde o

    incio da produo, em 1966, como resultado de um

    processo de desenvolvimento contnuo.

    Atualmente, a linha de transformadores a seco Geafol

    pode ser produzida para aplicaes de transformao

    de energia com potncias de at 25 MVA.

    Potncia nominal em MVATenso operacional em kVTenso de isolao de impulso atmosfrico em kV

    2

    40MVA

    26

    24

    22

    20

    18

    16

    14

    12

    10

    8

    6

    4

    2

    01966 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010

    kV

    260

    240

    220

    200

    180

    160

    140

    120

    100

    80

    60

    40

    20

    0

    Fig. 1Evoluo das potncias e faixas de tenso disponveis na linha Geafol.

  • 1) Ncleo trifsico

    De chapa siliciosa com baixas perdas, isolada em

    ambas as faces.

    2) Enrolamento de baixa tenso

    Em chapa de alumnio; espiras coladas entre si por

    manta isolante portadora de resina adesiva (pre-preg).

    3) Enrolamentos de alta tenso

    Em fita de alumnio constituda de diversas bobinas

    parciais. Moldados sob vcuo.

    4) Conexes de baixa tenso

    Execuo padro: superior, traseira.

    Opcionalmente conexo inferior.

    5) Conexes de alta tenso

    Disposio varivel, permitindo otimizar o projeto

    da subestao.

    6) Taps de alta tenso

    Para ajustes s condies do sistema. Ligao

    efetuada sem carga.

    7) Calos elsticos

    Para desacoplamento das vibraes do ncleo e

    enrolamentos, reduzindo o nvel de rudo.

    8) Ferragens e rodas

    Rodas orientveis em 90. Pintura especial das peas

    metlicas em diversas camadas.

    9) Isolao de resina epoxi

    A mistura de resina epoxi e p de quartzo torna o

    transformador Geafol livre de manuteno, imune

    umidade, adequado para regies tropicais, ecolgico,

    resistente a chamas e auto-extinguvel.

    10) Barras para fechamento das bobinas

    A Tcnica Perfeita Vista por Dentro

    Monitoramento da temperatura

    Atravs de sensores trmicos PTC no enrolamento

    de baixa tenso (opcionalmente PT 100).

    Pintura de acabamento nas partes de ao

    Revestimento com uma camada de pintura na cor preta.

    Projeto modular

    Exemplo: bobinas podem ser montadas e trocadas

    em campo.

    Classe ambiental: E2 (IEC)

    Classe climtica: C2 (IEC)

    (Caso o transformador seja instalado ao tempo, grau

    de proteo mnimo IP23 deve ser assegurado.)

    Classe de incndio: F1 (IEC)

    Fig. 2 Transformador Geafol 750 kVA

    Tenso primria 15 kV

    Transformadores a seco Geafol de 75 a 25.000 kVA

    5

    4

    1

    10

    6

    9

    8

    2

    3

    7

  • A Tecnologia EcolgicaTransformadores a seco Geafol de 75 a 25.000 kVA

    4

    Com a linha Geafol, obteve-se um transformador

    com excelentes caractersticas eltricas, mecnicas e

    trmicas que, adicionalmente, ainda ecolgico. So

    produzidos sob certifi cao DQS, ISO 9001 e ISO 14001.

    Ecolgicos

    A isolao do Geafol consiste de um blending de

    resinas com p de quartzo. Um material ecolgico

    que torna os enrolamentos livres de manuteno,

    resistentes umidade e corroso. Apropriados tanto

    para regies tropicais como de clima frio, so resistentes

    a chamas, auto-extinguveis e previstos para instalao

    abrigada. Mesmo sob a ao de arcos voltaicos ou

    envolvidos por incndios, no geram produtos txicos,

    slidos ou gasosos, que tambm no contaminam o

    subsolo e mananciais. Literatura especfi ca quanto ao

    comportamento sob arcos voltaicos e incndios est

    disponvel.

    Os enrolamentos so prensados contra o ncleo com

    calos elsticos, os quais propiciam desacoplamento

    das vibraes do ncleo, fazendo com que o

    transformador apresente nvel de rudo semelhante

    aos daqueles em lquido isolante.

    Seguros

    As bobinas do enrolamento de alta tenso so produzidas

    com fi ta de alumnio (fi g. 3).

    Por que enrolamento em fi ta?

    Porque o enrolamento em fi ta rene tcnica simples de

    bobinagem e alta segurana eltrica. A isolao menos

    solicitada eletricamente do que em outras formas de

    enrolamento. Enquanto no enrolamento convencional,

    com fi os, as tenses somam-se espira por espira at o

    dobro da tenso por camada (fi g. 5a), no enrolamento

    em fi ta no aparece mais do que a simples tenso por

    espira, pois cada camada corresponde apenas a uma

    espira (fi g. 5b). Em conseqncia, podem suportar altos

    valores de tenso aplicada e de impulso.

    Por que alumnio?

    O coefi ciente de dilatao do alumnio e da mistura da

    resina esto to prximos que as tenses mecnicas que

    ocorrem com o aquecimento so mnimas, evitando o risco

    de fi ssuras. A moldagem da resina no enrolamento de alta

    tenso feita sob vcuo com temperatura e velocidade

    com excelentes caractersticas eltricas, mecnicas e

    trmicas que, adicionalmente, ainda ecolgico. So

    produzidos sob certifi cao DQS, ISO 9001 e ISO 14001.

    resistentes umidade e corroso. Apropriados tanto

    para regies tropicais como de clima frio, so resistentes

    a chamas, auto-extinguveis e previstos para instalao

    envolvidos por incndios, no geram produtos txicos,

    Fig. 4GEAFOL 10 MVA

    Transformador em dois andares

    Fig. 3 Bobina moldadaem resina.Ampliao:corte da bobina AT

    7

    7

    8

    8

    122334

    6

    6

    54

    1

    2

    3

    4

    8

    7

    6

    5

    U

    2 3 4 5 6 7 8

    1 2 3 4 5 6 7

    2 4 6 8

    1 3 5 7

    U

    Ilustrao gr ca das tenses entre condutores

    a)

    b)

    Fig. 5

  • 5controladas. Este procedimento impede a incluso de ar

    (bolhas), cuja ionizao degrada a mdio prazo, de forma

    imperceptvel, a isolao e com isto afeta a vida da bobina.

    A deteco desse fenmeno prejudicial feita atravs da

    medio das descargas parciais. Por esse motivo, a Siemens

    estabeleceu que o ensaio de descargas parciais de rotina,

    mesmo que a norma ou o cliente no o exijam. A qualidade

    da moldagem, juntamente com as vantagens eltricas do

    enrolamento de fita, decisiva para a iseno das descargas

    parciais.

    O transformador Geafol o nico com iseno de

    descargas parciais internas at o dobro da tenso

    nominal.

    Ultrapassam as exigncias das normas IEC 60076-11 e

    NBR 10295, que indicam valores mximos de descargas

    parciais sob tenses menores das que aplicamos em

    nossos ensaios e definem este ensaio como de tipo.

    Por isso podemos afirmar que os nossos

    transformadores Geafol so superiores.

    O protocolo de ensaios fornecido pelo laboratrio da

    Siemens junto com o produto atesta o seu desempenho.

    O enrolamento de baixa tenso tambm em fita e o

    condutor tambm de alumnio. A largura da fita de

    alumnio igual altura da bobina. Com esta tcnica,

    reduzem-se drasticamente as foras axiais de curto-

    circuito no transformador. O tratamento trmico une

    entre si o condutor e o isolante pre-preg, portador

    da resina adesiva, para formar um conjunto compacto

    e resistente, que suporta tambm com segurana os

    esforos radiais de curto-circuito.

    Monitoramento de temperatura

    Para o monitoramento da temperatura podem ser

    empregados sensores tipo PTC e PT 100. A temperatura

    dos enrolamentos de baixa tenso monitorada e, em

    caso de transformadores conversores, a temperatura

    do ncleo tambm . A alternativa mais econmica de

    monitoramento de temperatura atravs de sensores

    PTC associados a elementos de proteo sem indicao

    de temperatura (fig. 6). Adicionalmente, termmetros

    indicadores podem tambm ser instalados, sob consulta.

    Versatilidade

    Os terminais de AT e BT na execuo padro esto na

    parte superior. Para simplificar a instalao, os terminais

    podem ser dispostos, a pedido, individualmente ou

    ambos, na parte inferior.

    Sobrecarga

    Para manter a reserva de potncia para cobrir picos de

    carga por perodos mais longos, ventiladores radiais

    podem ser instalados adicionalmente e controlados por

    sensores de temperatura (fig. 7).

    A potncia do transformador ser incrementada em at

    40% em regime permanente.

    Fig. 7Aumento de potncia com ventiladores radiais

    Legenda:

    B1 Sensor de temperatura tipo PTC para alarme

    B2 Sensor de temperatura tipo PTC para desligamento

    K1 Rel de temperatura

    X1 Rgua de bornes instalada no transformador

    Fig. 6 Circuito tpico para superviso de temperatura A fonte de energia do dispositivo de proteo proveniente da rede alimentada pelo transformador

  • 6Esquema de ConexesTransformadores a seco Geafol de 75 a 25.000 kVA

    A grande gama de opes para conexo dos lados de

    alta e baixa tenso uma caracterstica nica da linha

    Geafol. Essa flexibilidade permite uma otimizao da

    subestao com aproveitamento mximo de espao.

    Conexo de alta tenso

    Na disposio padro, a conexo do lado de alta

    tenso efetuada na parte superior da bobina,

    porm a conexo na parte inferior tambm possvel

    opcionalmente (fig. 8). Barras de conexo so utilizadas

    para o fechamento em delta. A conexo feita em uma

    das extremidades das barras.

    Conexo de alta tenso com conectores plug-in

    A conexo atravs de conectores plug-in pelo lado de

    alta tenso tambm possvel (fig. 9).

    Derivaes de alta tenso (taps)

    Os taps de alta tenso permitem adequar o

    transformador s condies locais da rede. Estando o

    transformador desenergizado, o tap pode ser facilmente

    alterado atravs de conectores aparafusados.

    Conexo de baixa tenso

    Na disposio padro, a conexo de baixa tenso

    feita tambm pelo lado superior. A conexo inferior

    possvel opcionalmente (fig. 10).

    Pontos de aterramento cnicos em ngulo ou retos,

    com dimetro de 20 mm ou 25 mm, podem ser

    montados nas barras de fechamento no lado de alta

    tenso e nas extremidades de conexo pelo lado de

    baixa tenso.

    1U 1V 1W

    Fig. 8Possibilidade de disposio dos terminais de alta tenso

    Fig. 9Conectores tipo plug-in

    2W 2V 2U

    2N

    Terminal condutor e neutro(inferior)

    2W 2V 2U

    2N

    Terminal condutor e neutro (superior)

    Fig. 10Possibilidade de disposio dos terminais de baixa tenso

  • O Transformador VerstilTransformadores a seco Geafol de 75 a 25.000 kVA

    7

    Proteo externa atravs de cubculosO transformador Geafol fornecido em sua verso padro com grau de proteo IP00. Entretanto, pode ser tambm fornecido adicionalmente um cubculo externo ao transformador para atingir maiores graus de proteo. A tabela a seguir demonstra os diferentes tipos de cubculos e a proteo oferecida por cada um deles.

    Instalao Interna Interna Interna

    Grau de Proteo IP00 IP20 IP23D

    Instalao com acesso controlado

    gua a 60C gotejando - -

    Exposio direta ao sol - - -

    Ambiente salino

    Ambiente qumico agressivo

    Contato acidental -

    Objetos > 12 mm dimetro - -

    Obs. Execues para instalao externa: sob consulta

    Dimenses do transformador

    X1 X2 X3

    2

    3

    X0

    d

    bd

    d

    H1 H2 H3

    a

    d

    1

    4

    c

    12,5 14 4f.14 6f.14 8f.1444

    44

    44

    44

    44 44 44 44

    44

    Legenda:1 Terminal AT (H1,H2,H3)2 Terminal BT (X1,X2,X3)3 Terminal neutro BT (X0)4 Painel de Comutao AT

    Para as dimenses a), b), c) e d), veja pgina 8

  • Fbrica - JundiaAv. Eng. Joo Fernandes Gimenes Molina, 1745Distrito Industrial13213-080 - Jundia - SPTel: (11) 4585-2000

    Contatos de Vendas:VendasTel: (11) 4585-2001/2002Fax: (11) 4585-2020E-mail: [email protected]: www.siemens.com.br/energia

    Potncia BT Perdas Dimenses (ver desenho pg. 7)

    (kVA) (V) Io (%) Po (W)

    Pk (W) a b c d Massa (kg)

    750

    220 2.00 2750 10900 1660 905 1495 670 2000

    380 2.00 2650 10000 1650 905 1495 670 2100

    440 2.00 2650 9900 1580 905 1495 670 2100

    1000

    220 1.50 2700 13600 1710 915 1735 670 2400

    380 1.50 2700 12000 1700 915 1715 670 2400

    440 1.50 2800 12000 1620 915 1735 670 2400

    1250

    220 1.20 3600 18900 1750 925 1895 670 2800

    380 1.20 3100 14300 1710 920 1895 670 2900

    440 1.20 3100 13500 1750 920 1890 670 2900

    1500380 1.00 3900 15300 1820 940 1925 670 3400

    440 1.00 3600 15000 1820 940 1925 670 3400

    2000380 0.90 4900 20400 1990 1055 1885 820 4300

    440 0.90 5300 20100 1990 1055 1885 820 4300

    2500380 0.60 6100 25200 2110 1075 2045 820 5400

    440 0.60 5800 23300 2160 1075 2045 820 5500

    Caractersticas BsicasTransformadores GeafolClasse 15 kV

    Tenso Primria:13,8/13,2/12,6/12,0/11,4 kV

    Tenso Secundria:Conforme tabela ao lado

    Frequncia: 60 Hz

    Grupo de Ligao: Dyn1

    Norma: NBR 10295

    Nvel de IsolamentoAT: 34/95 kV BT: 4/- kV

    Impedncia: 5,75%

    Classe Trmica: F (155C)

    Posio dos TerminaisAT: Superior BT: Superior

    Nvel de Rudo:Conforme NBR 10295

    Potncia BT Perdas Dimenses (ver desenho pg. 7)

    (kVA)(V) Io (%) Po

    (W)Pk (W) a b c d Massa (kg)

    75220 2.50 420 2370 1020 730 1025 520 450

    380 2.50 420 2370 1020 730 960 520 450

    112.5220 1.60 500 3300 1060 740 1145 520 590

    380 1.60 500 3150 1210 740 1095 520 600

    150220 1.40 600 3400 1190 750 1145 520 730

    380 1.40 600 3500 1120 750 1125 520 750

    225220 1.60 900 4350 1180 775 1235 520 920

    380 1.60 900 4200 1180 775 1235 520 920

    300220 1.00 950 4700 1340 790 1295 520 1260

    380 1.00 950 4700 1340 790 1245 520 1250

    500220 1.50 1800 8300 1480 805 1395 520 1650

    380 1.50 1800 7600 1480 815 1395 520 1650

    750220 2.00 2600 10700 1620 835 1455 520 2050

    380 2.00 2600 9900 1620 835 1455 520 2050

    Caractersticas BsicasTransformadores Geafol Linha Geafolito (*) Classe 15kV

    Tenso Primria:13,8/13,2/12,6/12,0/11,4 kV

    Tenso Secundria:Conforme tabela ao lado

    Frequncia: 60 Hz

    Grupo de Ligao: Dyn1

    Norma: NBR 10295

    Nvel de IsolamentoAT: 34/95 kV BT: 4/- kV

    Impedncia: 5,75%

    Classe Trmica: F (155C)

    Posio dos TerminaisAT: Superior BT: Superior

    Nvel de Rudo:Conforme NBR 10295

    (*) Na linha Geafolito, poder ser utilizado cobre nos condutores primrios.