Diferenças entre transformadores hermeticamente selados e do tipo conservador

Introdução

No domínio da distribuição de energia e da infra-estrutura energética, o projeto do transformador desempenha um papel crucial na eficiência operacional, longevidade e manutenção. Entre os tipos de transformadores imersos em óleo mais comumente utilizados estão os transformadores hermeticamente selados  (também conhecidos como transformadores totalmente selados ) e os transformadores do tipo conservador  (também chamados de transformadores não totalmente selados ).

Este artigo oferece uma comparação técnica abrangente entre esses dois projetos, incluindo construção, características de desempenho, aplicações e vantagens. 

O que são transformadores hermeticamente selados?

Definição e Estrutura

UM O transformador hermeticamente selado  é projetado com um sistema de tanque completamente fechado que evita a entrada de ar ou umidade no transformador. O óleo isolante é protegido por um tanque de aço soldado e um sistema de expansão interno - como uma bexiga de borracha , de aço corrugado ou fole flexível - que absorve a expansão do óleo causada pelas flutuações de temperatura.

Resfriamento e Isolamento

• Meio Isolante : Óleo mineral ou óleo de éster sintético

• Método de resfriamento : ONAN (Oil Natural Air Natural), opcionalmente ONAF (Oil Natural Air Forced)

• Controle de Expansão : Fole ou membrana selada evita a exposição ao ar ambiente

Características de desempenho

• Classificação de tensão : Até 36 kV (comumente usado em aplicações de média tensão)

• Capacidade de energia : Normalmente varia de 50 kVA a vários MVA

• Classificação BIL : Até 95 kV para classe de 36 kV

• Aumento de temperatura : 55°C (média), 65°C (ponto quente máximo)

Vantagens

• Sem entrada de umidade : O design hermético garante maior vida útil do isolamento

• Manutenção Mínima : Sem respiro, sem tanque conservador, manutenção reduzida

• Adequado para ambientes adversos : Ideal para condições costeiras, subterrâneas ou úmidas

• Opção à prova de fogo : Compatível com óleos éster retardadores de fogo

Limitações

• Maior custo de fabricação : Projetos selados envolvem fabricação mais complexa

• Volume de expansão de óleo restrito : pode limitar o desempenho em aumentos extremos de temperatura

• Reparos desafiadores : A abertura do tanque quebra a vedação, exigindo purga de nitrogênio e tratamento a vácuo

O que são transformadores do tipo conservador?

Definição e Estrutura

transformador tipo conservador , use um tanque conservador com respiração de ar para gerenciar a expansão do óleo. A esse reservatório de óleo está conectado o tanque principal, que troca ar com o ambiente por meio de um respiro de sílica gel que filtra a umidade.

Resfriamento e Isolamento

• Meio Isolante : Óleo Mineral

• Método de resfriamento : ONAN ou ONAF com radiadores externos

• Sistema Respirador : O ar entra através de uma câmara dessecante, controlando a umidade

Características de desempenho

• Classificação de tensão : Até 220 kV e além

• Capacidade de energia : De 100 kVA a mais de 500 MVA

• Classificação BIL : Até 550 kV para aplicações EHV

• Aumento de temperatura : 55°C ou 65°C dependendo do projeto

Vantagens

• Econômico : Construção mais simples reduz o investimento inicial

• Maior manuseio de expansão de óleo : o conservador oferece mais flexibilidade para variação térmica

• Inspeção e manutenção mais fáceis : componentes acessíveis do conservador e do respiro

Limitações

• Exposição ao ar e à umidade : Com o tempo, a eficácia do respiro diminui, arriscando a contaminação do óleo

• Manutenção regular necessária : substituição de sílica gel, verificações de óleo, limpeza do conservador

• Não é ideal para ambientes poluídos : suscetível a contaminantes transportados pelo ar

Tabela de comparação técnica

Cenários de aplicação

Transformadores hermeticamente selados são ideais para:

• Subestações e túneis subterrâneos

• Regiões marinhas, costeiras ou tropicais com alta umidade

• Instalações urbanas ou internas onde a segurança contra incêndio e a baixa manutenção são cruciais

• Aplicações de energia renovável onde são preferidos projetos selados e preenchidos com óleo éster

Os transformadores do tipo conservador são mais adequados para:

• Subestações externas em nível de rede

• Transmissão e distribuição de alta tensão

• Usinas industriais com equipes de manutenção acessíveis

• Ativos de longa vida em ambientes controlados

Conclusão

A escolha entre um transformador hermeticamente selado ( transformador totalmente selado ) e um transformador tipo conservador ( transformador não totalmente selado ) requer uma avaliação cuidadosa do seu ambiente operacional, capacidade de manutenção e requisitos de tensão/potência. Embora os projetos selados ofereçam proteção superior e manutenção mínima, os transformadores conservadores continuam sendo a escolha mais econômica e escalável para grandes subestações e instalações de alta tensão.