Funções Chaves dos Transformadores de Energia Estrutura Requisitos de Instalação e Seleção da Capacidade Nominal

O transformador de energia é um componente chave em usinas e subestações. Suas funções são diversas: pode elevar a tensão para transmitir energia elétrica por longas distâncias até os centros de carga, bem como reduzir a tensão para vários níveis necessários para atender a diferentes demandas de energia. Em resumo, tanto o processo de elevação quanto o de redução de tensão são realizados através de transformadores.

Na transmissão de sistemas de energia, as perdas de tensão e potência são inevitáveis. Ao transmitir uma quantidade constante de potência, a queda de tensão é inversamente proporcional à tensão de transmissão, e as perdas de potência são inversamente proporcionais ao quadrado da tensão. Usando transformadores para aumentar a tensão de transmissão, as perdas de potência durante a transmissão podem ser significativamente reduzidas.

Um transformador consiste em duas ou mais bobinas montadas em um núcleo de ferro comum. Essas bobinas estão acopladas através de um campo magnético alternado e operam com base no princípio da indução eletromagnética. O local de instalação do transformador deve ser escolhido para facilitar a operação, manutenção e transporte, e deve ser um local seguro e confiável.

Ao usar um transformador, sua capacidade nominal deve ser selecionada adequadamente. Quando opera sob condições sem carga, o transformador consome uma quantidade significativa de potência reativa do sistema de energia.

Se a capacidade do transformador for muito grande, não apenas aumentará o investimento inicial, mas também levará a operações prolongadas sob condições sem carga ou com carga leve. Isso aumenta a proporção de perdas sem carga, reduz o fator de potência e aumenta as perdas na rede, tornando tal operação nem econômica nem eficiente.

Por outro lado, se a capacidade do transformador for muito pequena, estará sujeito a sobrecarga prolongada, o que pode levar a danos no equipamento. Portanto, a capacidade nominal do transformador deve ser selecionada de acordo com as reais necessidades de carga, garantindo que não seja excessivamente grande nem insuficiente.