A razão principal é eliminar as correntes de circulação entre condutores em paralelo, reduzindo assim as perdas adicionais e diminuindo o aumento de temperatura.
Causa raiz: Enlace de fluxo de dispersão desigual
Nos enrolamentos do transformador, o campo magnético de dispersão é distribuído de forma não uniforme nas direções radial e axial. Quando múltiplos condutores são conectados em paralelo para formar uma única espira, cada condutor ocupa uma posição radial diferente dentro do enrolamento e, assim, enlaça uma quantidade diferente de fluxo de dispersão:
Ψ₁ ≠ Ψ₂ ≠ … ≠ Ψₙ
De acordo com a lei de Lenz, as forças eletromotrizes induzidas nos condutores individuais são desiguais. No entanto, como estão conectados em paralelo e compartilham a mesma tensão nos terminais, são geradas correntes de circulação:
Icirc = ΔE / Rloop
Essas correntes de circulação não realizam trabalho útil; elas apenas geram calor, contribuindo para perdas adicionais por correntes parasitas. Em transformadores de grande capacidade, tais perdas podem representar de 20%–40% da perda total no cobre.
Rockwill Transformador de Potência Imerso em Óleo da Série S(F) 138kV
Como os condutores transpostos resolvem o problema
Um condutor transposto é construído de modo que cada fio individual muda periodicamente sua posição radial ao longo de toda a altura do enrolamento. Isso garante que, ao longo de uma volta completa, o fluxo de dispersão total enlaçado por cada fio se torne aproximadamente igual:
∑Ψᵢ ≈ constante
Como resultado, as diferenças de força eletromotriz são eliminadas e as correntes de circulação são reduzidas a quase zero.
Principais tipos de condutores transpostos
O transformador Rockwill de 138 kV emprega condutores transpostos que, por meio de seu arranjo transposto especial de múltiplos fios isolados, reduzem fundamental e significativamente as perdas por correntes parasitas e correntes de circulação, aumentando assim grandemente a eficiência energética.
Além disso, quando combinados com a tecnologia de autoaderência, os condutores formam uma estrutura robusta e integrada que fortalece substancialmente a capacidade do enrolamento de suportar forças de curto-circuito, garantindo a segurança do equipamento sob condições de falha. Além do mais, esta tecnologia oferece vantagens adicionais, incluindo uma estrutura compacta, excelente dissipação de calor e processos de fabricação simplificados — tornando-a um facilitador central para alcançar alta eficiência, confiabilidade e custo-benefício no design de transformadores.
Editado de:Echo
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