Princípios de Design para Transformadores de Distribuição em Poste
(1) Princípios de Localização e Disposição
As plataformas de transformadores em poste devem ser localizadas perto do centro de carga ou próximo a cargas críticas, seguindo o princípio de "pequena capacidade, múltiplos locais" para facilitar a substituição e manutenção de equipamentos. Para o fornecimento de energia residencial, transformadores trifásicos podem ser instalados nas proximidades com base na demanda atual e nas projeções de crescimento futuro.
(2) Seleção de Capacidade para Transformadores Trifásicos em Poste
As capacidades padrão são 100 kVA, 200 kVA e 400 kVA. Se as demandas de carga excederem a capacidade de uma unidade, transformadores adicionais podem ser instalados. No entanto, a estrutura do poste e a fiação secundária devem ser projetadas e construídas para acomodar a capacidade final planejada desde o início.
400 kVA: Apropriado para centros urbanos, zonas de desenvolvimento urbano de alta densidade, áreas de desenvolvimento econômico e centros de cidades.
200 kVA: Aplicável a distritos urbanos, cidades, zonas de desenvolvimento e áreas rurais com cargas concentradas.
100 kVA: Recomendado para regiões rurais com baixa densidade de carga.
(3) Caso Especial: Áreas de Fornecimento Dedicadas de 20 kV
Em redes de distribuição aérea de 20 kV onde a demanda de carga é alta, mas a adição de novos locais é difícil, um transformador em poste de 630 kVA pode ser usado após justificativa técnica. Devido à capacidade limitada das linhas aéreas de baixa tensão, recomenda-se uma rede radial de cabos multicircuito para a distribuição downstream. Dependendo das condições do local, o transformador pode ser montado em três postes ou em uma laje de concreto, garantindo a segurança estrutural.
(4) Seleção do Tipo de Transformador
Transformadores trifásicos em poste novos ou de reposição devem usar transformadores a óleo selados totalmente do tipo S11 ou superior. Em áreas com taxas de carga baixas, mas estáveis, ou com cargas altamente flutuantes, recomendam-se transformadores de baixa perda de liga amorfizada do tipo SH15 ou superior.
(5) Prevenção de Sobrecarga e Queda de Tensão
Para evitar sobrecargas e tensão de saída baixa, a corrente de operação máxima do transformador não deve exceder 80% da corrente nominal. Se este limite for ultrapassado, considere adicionar novos locais de transformador ou fazer upgrades de capacidade.
(6) Especificações de Condutores e Cabos
Condutores de queda de média tensão (MV): Use JKLYJ-50 mm² cabo aéreo isolado com polietileno reticulado (XLPE) ou YJV22-3×70 mm² cabo de energia.
Cabos de saída de baixa tensão (LV): Use YJV22-0,6/1,0 kV, 4×240 mm² cabo—corrida única para unidades ≤200 kVA, duas corridas paralelas para unidades de 400 kVA.
Todos os terminais de HT e BT na plataforma do transformador devem ser equipados com capas isolantes—não são permitidas partes vivas expostas.
Transformadores em áreas remotas devem incorporar medidas antifurto.
(7) Dispositivos de Proteção
Lado de HT: Protegido por fusíveis de queda.
Lado de BT: Protegido por disjuntores de baixa tensão.
(8) Requisitos de Instalação do Transformador
O local de instalação deve:
Estar próximo ao centro de carga para minimizar o raio de fornecimento de BT;
Evitar áreas explosivas, inflamáveis, altamente poluídas ou propensas a inundações;
Permitir roteamento conveniente de alimentação de HT e BT;
Facilitar a construção, operação e manutenção.
(9) Tipos de Postes Proibidos para Montagem de Transformadores
Não instale transformadores em postes que sejam:
Postes de esquina ou ramificação;
Postes com derivações de serviço ou terminações de cabo;
Postes equipados com chaves de linha ou outros dispositivos;
Postes em interseções de estradas;
Postes em áreas de fácil acesso ou densamente povoadas;
Postes em ambientes altamente poluídos.
(10) Requisitos de Aterramento
Para transformadores de 10 kV, os aterramentos de trabalho, proteção e segurança podem compartilhar um sistema de aterramento.
Para transformadores de 20 kV, os aterramentos de trabalho de HT e BT devem, idealmente, ser separados, embora possam compartilhar um sistema se a resistência de aterramento for ≤0,5 Ω.
Resistência de aterramento máxima para o transformador: ≤4 Ω.
Cada aterramento repetitivo na rede de BT: ≤10 Ω.
Os eletrodos de aterramento devem ser enterrados ≥0,7 m de profundidade, e não devem entrar em contato com tubulações subterrâneas de gás ou água.
Os eletrodos podem ser instalados verticalmente ou horizontalmente.
Condutores de descida de aterramento: mínimo Φ14 mm de aço redondo ou 50×5 mm de aço plano.
(11) Proteção contra Raios
Instale pararaios o mais próximo possível do transformador, preferencialmente no lado secundário (BA).
Para sistemas de neutro diretamente aterrado usando condutores isolados de BA, o neutro deve ser aterrado na fonte.
Nas extremidades das linhas principais e ramais de BA, o neutro deve ser aterrado repetidamente.
Para prevenir que surtos de raios entrem em edifícios através de linhas de BA, as ferragens metálicas dos isoladores de entrada de serviço devem ser aterradas (R ≤ 30 Ω).
Em sistemas de BA trifásicos tetrapolares, o neutro deve ser aterrado repetidamente no ponto de entrada em cada unidade consumidora.
Os requisitos de dimensão do condutor de aterramento são os mesmos que no item (10).
(12) Quadro de Distribuição Integrado (QDI)
Selecione modelos de QDI com base na capacidade do transformador: 200 kVA ou 400 kVA, montados no poste.
O QDI deve incluir espaço reservado para bancos de capacitores em estágios e ser equipado com uma unidade integrada de monitoramento e controle capaz de registrar dados de energia e realizar compensação automática de potência reativa.
