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Transformador de distribuição imerso em óleo com núcleo laminado tridimensional
O transformador imerso em óleo com núcleo enrolado tridimensional é um transformador de potência de alta eficiência e economia de energia que adota uma estrutura de núcleo enrolado tridimensional e usa óleo de transformador como meio de resfriamento e isolamento. Baseado no princípio da indução eletromagnética, este produto converte energia elétrica do lado de alta tensão em saída no lado de baixa tensão, conseguindo transformação de tensão e transmissão de energia. O produto apresenta simetria completa do circuito magnético trifásico, baixa perda sem carga, baixo ruído operacional e uma estrutura compacta. É adequado para cenários de distribuição de energia de média e baixa tensão, como redes elétricas urbanas e rurais, empresas industriais e de mineração, edifícios comerciais e áreas residenciais em níveis de tensão de 10kV e inferiores, tornando-o um dispositivo ideal para obter economia de energia, redução de perdas e distribuição de energia verde.
Utilizando três núcleos de ferro de estrutura única geometricamente idênticos, dispostos em ângulos de 60° para formar uma estrutura tridimensional de triângulo equilátero, os circuitos magnéticos trifásicos têm comprimentos iguais e relutância magnética consistente. Isso resulta em excelente equilíbrio trifásico de corrente sem carga, baixo conteúdo harmônico e qualidade de fonte de alimentação significativamente melhorada.
O núcleo de ferro é feito de chapas de aço silício enroladas continuamente, sem juntas sobrepostas. A direção do fluxo magnético está perfeitamente alinhada com a direção de laminação das chapas de aço silício, utilizando totalmente a condutividade magnética do material.
A estrutura perfeita elimina a fonte de ruído causada pela vibração das juntas devido à magnetostrição. Combinado com o recozimento a vácuo para eliminar o estresse interno, o ruído operacional é reduzido em 10-19 dB em comparação com os padrões nacionais, aproximando-se da operação silenciosa. Isto o torna particularmente adequado para ambientes silenciosos, como hospitais, residências e data centers.
A estrutura triangular é menor do que os tradicionais transformadores imersos em óleo da mesma capacidade, economizando efetivamente espaço de instalação na sala de distribuição e reduzindo o investimento em engenharia civil.
A estrutura tridimensional proporciona canais de dissipação de calor distribuídos uniformemente, garantindo uma circulação suave do óleo e baixo risco de superaquecimento localizado. Sua capacidade de sobrecarga de curto prazo supera a dos tradicionais transformadores imersos em óleo, tornando-o adequado para cenários de flutuação de carga.
O projeto da estrutura totalmente vedada isola o transformador do ar e da umidade, evitando a oxidação e a umidade do óleo isolante. Nenhuma amostragem ou manutenção regular de óleo é necessária, resultando em uma vida útil de mais de 30 anos.
| Parâmetro | Valor/Intervalo |
| Capacidade nominal | 30 kVA – 2500 kVA (personalizável) |
| Classificação de alta tensão | 6 kV – 11 kV (níveis de tensão personalizáveis) |
| Classificação de baixa tensão | 400 V (personalizável mediante solicitação) |
| Método de resfriamento | ONAN (auto-resfriado imerso em óleo), ONAF (resfriado a ar forçado imerso em óleo) |
| Classe Térmica de Isolamento | Classe A |
| Tensão de Impedância | 4% – 5% (dependendo da capacidade e classe de tensão) |
| Perdas | Compatível com GB 20052, UL, CSA, IEC, DOE 2016, IEEE, ANSI, EN60076, etc.; otimização de baixa perda disponível |
| Grupo de conexão | Dyn11, Yyn0, YNd11, Yy0, etc. (opcional) |
| Número de fases | Trifásico |
| Frequência nominal | 50 Hz/60 Hz |
| Classe de proteção (código IP) | IP54 |
| Limites de aumento de temperatura | Aumento da temperatura superior do óleo ≤ 60K / Aumento máximo da temperatura do enrolamento ≤ 65K |
| Faixa de temperatura ambiente | –40 °C a +45 °C |
Núcleo Winded Tridimensional
Três núcleos de estrutura única de dimensões geométricas idênticas são unidos em ângulos de 60° para formar um triângulo tridimensional. Eles são continuamente enrolados em tiras de aço silício sem juntas, resultando em um circuito magnético simétrico e baixa perda sem carga.
Enrolamentos de alta e baixa tensão
Condutores de cobre/alumínio de alta qualidade são enrolados e embutidos nas colunas centrais para formar uma estrutura rígida, proporcionando forte resistência a curto-circuitos e um design compacto.
Óleo Isolante
Óleo mineral, óleo éster sintético ou óleo éster natural, servindo três funções principais: isolamento, dissipação de calor e extinção de arco.
Tanque Transformador
Um tanque de aço soldado totalmente vedado que abriga o núcleo, os enrolamentos e o óleo isolante. A parede externa apresenta uma estrutura de dissipação de calor, proporcionando funções de suporte de carga e proteção.
Buchas de alta/baixa tensão
Buchas isolantes cerâmicas ou compostas permitem conexões elétricas internas e externas. As buchas do tipo inserto podem ser selecionadas conforme necessário.
Componentes de dissipação de calor
Inclui paredes corrugadas do tanque e radiadores de placas, utilizando circulação natural de óleo para dissipação de calor, eliminando a necessidade de ventiladores externos.
Componentes de proteção
Incluindo relés de gás, válvulas de alívio de pressão, termômetros de óleo, medidores de nível de óleo, comutadores de derivação, etc., para obter regulação de pressão, monitoramento e proteção contra falhas.
Componentes de isolamento
Papel isolante, placas isolantes, almofadas isolantes, etc., para garantir folgas elétricas internas e distâncias de fuga.
1. Principais vantagens do produto
① Economia de energia significativa: A estrutura do núcleo enrolado tridimensional e sem costura garante que a direção do fluxo magnético esteja perfeitamente alinhada com a direção de laminação das chapas de aço silício, resultando em uma redução substancial nas perdas sem carga.
② Fonte de alimentação balanceada trifásica de alta qualidade: Os circuitos magnéticos trifásicos são perfeitamente simétricos, resultando em excelente equilíbrio trifásico de corrente sem carga, baixo conteúdo harmônico, tensão de saída estável e qualidade de fonte de alimentação significativamente superior em comparação com transformadores de núcleo empilhados tradicionais.
③ Baixo ruído operacional: A estrutura perfeita elimina o ruído de vibração das articulações causado pela magnetostrição. Combinado com o recozimento a vácuo, ele opera quase silenciosamente, tornando-o adequado para locais silenciosos, como áreas residenciais e hospitais.
④ Forte resistência a curto-circuito: As três bobinas estão firmemente embutidas na coluna central para formar um todo rígido, resistindo efetivamente às forças eletrodinâmicas geradas durante curtos-circuitos repentinos, garantindo alta confiabilidade operacional.
⑤ Forte capacidade de sobrecarga: A estrutura tridimensional apresenta canais de circulação de óleo uniformemente distribuídos, alta eficiência de dissipação de calor, baixo risco de superaquecimento localizado e capacidade superior de sobrecarga de curto prazo em comparação com transformadores imersos em óleo tradicionais. ⑥ Totalmente vedado e livre de manutenção: A estrutura totalmente vedada isola o transformador do ar e da umidade, evitando a oxidação e absorção de umidade do óleo isolante. A amostragem regular de óleo é desnecessária, resultando em baixos custos de manutenção.
2. Vida útil
O núcleo enrolado tridimensional é enrolado continuamente a partir de tiras de aço silício de grão orientado a frio de alta qualidade. A estrutura contínua elimina a distorção do fluxo magnético e problemas de superaquecimento localizados nas juntas dos núcleos empilhados tradicionais, levando a uma queda extremamente lenta do desempenho magnético. Os enrolamentos de cobre/alumínio são protegidos pelo óleo isolante, evitando oxidação e corrosão. Os canais de circulação de óleo são distribuídos uniformemente, evitando superaquecimento localizado e garantindo taxas uniformes de envelhecimento do isolamento dos enrolamentos. A estrutura totalmente selada isola eficazmente o ar e a umidade, reduzindo significativamente a taxa de oxidação do óleo isolante. Sob condições operacionais padrão e uso adequado, a vida útil geral do projeto do transformador tridimensional imerso em óleo com núcleo enrolado pode chegar a mais de 30 anos.
1. Manutenção de rotina
① Verifique se há fixadores e terminais soltos: Inspecione o aperto dos parafusos de fixação do núcleo, dispositivos de fixação do enrolamento, terminais de conexão do fio condutor e fios de aterramento. Aperte todas as peças soltas de acordo com o torque padrão.
② Teste o desempenho do isolamento e monitore os indicadores: Meça regularmente a resistência do isolamento e o fator de perda dielétrica, monitore a tendência de mudanças de descarga parcial e determine se o isolamento está úmido ou envelhecido.
③ Verifique as vedações e o respiro: Verifique se há envelhecimento e vazamento na junta de vedação do tanque de óleo. Verifique se a sílica gel dentro do respiro (desumidificador) mudou de cor e se tornou ineficaz. Se mais de 2/3 estiver descolorido, substitua-o ou seque-o.
④ Inspeção do sistema de refrigeração: Verifique se há bloqueios e vazamentos no dissipador de calor/radiador. Verifique se a bomba de óleo e o ventilador estão funcionando normalmente e sem ruídos anormais, garantindo uma boa circulação do óleo.
⑤ Teste do dispositivo de proteção: Calibre regularmente relés de gás (relés de gás), válvulas de alívio de pressão, termômetros de óleo, medidores de nível de óleo e outros dispositivos de proteção para garantir uma operação confiável.
2. Regulamentos de Segurança
① Verificação de desligamento e aterramento: Antes da manutenção, as fontes de alimentação de alta e baixa tensão do transformador devem ser desconectadas. Após verificar a ausência de tensão através do teste de tensão, um fio terra deve ser instalado e uma placa de alerta “Não Fechar” deve ser pendurada.
② Uso de equipamento de proteção: Os trabalhadores devem ser certificados e usar sapatos isolados, luvas, óculos de segurança e roupas de trabalho para evitar choques elétricos e ferimentos causados pelo óleo isolante.
③ Prevenção da contaminação do óleo isolante: Ao inspecionar ou descarregar o óleo isolante, use um recipiente dedicado para coletá-lo. A descarga aleatória é estritamente proibida para evitar a poluição do solo e da água. O óleo usado deve ser reciclado por uma unidade qualificada.
④ Liberando a pressão interna: Antes de abrir a porta de inspeção do tanque de óleo ou a válvula de drenagem, certifique-se de que a válvula de alívio de pressão não esteja ativada. Libere a pressão lentamente para evitar que vapores de óleo em alta temperatura respinguem e causem ferimentos.
⑤ Ventilação e Prevenção de Incêndios: Mantenha uma boa ventilação durante a manutenção interna. Chamas abertas são estritamente proibidas. Extintores de pó seco devem estar disponíveis no local para evitar incêndios com óleo isolante.
⑥ Não opere com falhas: Se for encontrada ativação de gás, pressão anormal, vazamento grave de óleo ou outras falhas, pare a máquina imediatamente para solução de problemas e não force a máquina a continuar operando.
1. Redes Elétricas Urbanas e Rurais: Adequadas para a renovação e modernização de redes de distribuição de energia urbanas e rurais, especialmente adequadas para áreas residenciais e ruas comerciais com elevados requisitos de qualidade de energia.
2. Empresas Industriais e de Mineração: Fornece energia estável para equipamentos de energia industrial e sistemas de iluminação em fábricas, minas, plantas petroquímicas, etc.
3. Instalações de Transporte: Utilizadas em sistemas de fornecimento de energia para metrôs, aeroportos, estações, etc., garantindo a segurança energética do transporte.
1. Riscos Ambientais
1. Vazamento de óleo isolante e risco de poluição: Embora os transformadores imersos em óleo com núcleos enrolados empreguem uma estrutura totalmente vedada, a operação prolongada pode levar ao envelhecimento e falha das juntas de vedação, resultando em vazamento de óleo isolante mineral e contaminação do solo e das fontes de água.
2. Risco de superaquecimento em alta temperatura: Quando instalado em locais mal ventilados ou sob sobrecarga prolongada, a temperatura superior do óleo pode exceder o limite de 95°C, acelerando a oxidação do óleo isolante e o envelhecimento do papel isolante, reduzindo assim a vida útil do equipamento.
3. Risco de operação em baixa temperatura: Ambientes extremamente frios (abaixo de -25°C) podem causar aumento da viscosidade e diminuição da fluidez do óleo isolante, afetando a eficiência da dissipação de calor e até mesmo a flexibilidade de operação do comutador.
4. Risco de umidade e corrosão: Transformadores imersos em óleo instalados ao ar livre, expostos a ambientes úmidos e com névoa salina (como áreas costeiras e zonas industriais químicas) são propensos à corrosão e ferrugem no tanque, e a absorção de umidade do isolamento pode levar à degradação do desempenho.
5. Risco de incêndio: O óleo mineral é inflamável e pode causar incêndios ou até mesmo explosões em caso de falhas de arco elétrico ou sobrecargas severas. Contramedidas: Configurar válvulas de alívio de pressão, relés de gás e outros dispositivos de proteção; em locais com alto risco de incêndio, use óleo de éster natural com alto ponto de ignição (ponto de ignição > 300°C) ou instale sistemas automáticos de extinção de incêndio.
6. Impacto da altitude: Em altitudes superiores a 1000 m, a densidade do ar diminui, a resistência do isolamento externo enfraquece e a eficiência da dissipação de calor diminui.
2. Restrições de instalação
1. Instalação interna: Para volumes de óleo ≥ 100kg, deve ser fornecida uma sala de transformador separada, equipada com tanque de armazenamento de óleo ou instalações de contenção de óleo.
2. Distância de Separação de Incêndio: ≥ 6m de edifícios (civis); caso este requisito não seja cumprido, deverá ser instalada uma firewall, ≥ 0,8m da parede exterior.
3. Instalações de proteção contra incêndio: Devem ser equipadas com tanque de óleo de emergência, camada de seixos (≥ 250mm), sistema de extinção de incêndio e poço de armazenamento de óleo.
4. Requisitos de inclinação: Quando um relé de gás estiver presente, a tampa superior deverá ter uma inclinação de 1% a 1,5% ao longo da direção do fluxo de ar.
5. Requisitos de Ventilação: Principalmente ventilação natural; temperatura do ar de exaustão ≤ 45 ℃, diferença de temperatura do ar de admissão e exaustão ≤ 15 ℃.
6. Restrições de altitude: Para altitudes acima de 1000m, o isolamento externo e a dissipação de calor devem ser modificados, e um tipo de alta altitude deve ser selecionado.
Este produto suporta personalização total e pode ser adaptado com precisão às condições do projeto, às condições ambientais, aos padrões da indústria e às necessidades do cliente. O escopo de customização é o seguinte e as dimensões principais são as seguintes:
| Dimensão de Personalização | Opções/Descrição Disponíveis |
| Capacidade e Tensão | 30 kVA – 2500 kVA; 6 kV – 11 kV (outras tensões disponíveis mediante solicitação) |
| Grupo de conexão | Dyn11, Yyn0, YNd11, Yy0, ZNyn11, etc. |
| Tipo de comutador | Fora do circuito (desenergizado): ±2×2,5% ou ±5% / Em carga: ±8×1,25%, etc. |
| Método de resfriamento | ONAN, ONAF, etc. |
| Tipo de fluido isolante | Óleo mineral (IEC 60296) / Óleo de éster natural ecológico (FR3, etc.) / Óleo de éster sintético |
| Material de enrolamento | Totalmente em cobre, totalmente em alumínio, alumínio HV / cobre BT, composto de cobre-alumínio, etc. |
| Proteção e resistência à corrosão | IP20 – IP55; Classes de proteção contra corrosão C3 / C4 / C5 |
| Ambiente de instalação | Externo padrão / Externo resistente à poluição / Interno (requer invólucro de proteção adicional) — Para condições adversas, como alta temperatura, frio extremo, altitude elevada, alta umidade, névoa salina, poeira, etc., estão disponíveis soluções personalizadas para dissipação de calor, isolamento, vedação e anticorrosão. |
| Acessórios e recursos inteligentes | Complementos opcionais: controle inteligente de temperatura, monitoramento on-line do nível de óleo, transmissão remota de dados, alarmes de falha, regulação automática de tensão — compatível com sistemas de rede inteligente não tripulados. |
| Padrões Aplicáveis | Classificações de eficiência energética UL / EN 60076 / GB 1094 / IEC 60076 / ANSI C57.12 / CSA / DOE |
| Cor e rotulagem | RAL especificado pelo cliente ou outros códigos de cores; placas de identificação e etiquetas de advertência em chinês, inglês ou versões bilíngues |
