Quais são os tipos de resfriamento em transformadores?

Este post apresenta Quais são os tipos de resfriamento em transformadores?, Quais são os tipos de resfriamento para transformadores trifásicos?, Como resfriar um transformador?

Quais são os tipos de resfriamento em transformadores?

O resfriamento dos transformadores é crucial para garantir uma operação eficiente e longevidade, dissipando o calor gerado durante sua operação. Existem vários tipos de métodos de resfriamento usados ​​em transformadores, incluindo:

Quais são os tipos de resfriamento para transformadores trifásicos?

Resfriamento com Ar Natural (AN ou ONAN): Esta é a forma mais simples de resfriamento, onde o ar é o principal meio de resfriamento. É utilizado em pequenos transformadores onde a convecção natural é suficiente para dissipar o calor. O ar circula ao redor do transformador, absorvendo o calor e levando-o embora.

Resfriamento de Ar Forçado (AF ou ONAF): Este método usa ventiladores para soprar ar sobre a superfície do transformador para melhorar o resfriamento. É usado em transformadores de médio porte onde o resfriamento do ar natural é insuficiente.

Oil Natural Air Natural (ONAN): Neste método, o óleo do transformador absorve o calor dos enrolamentos e o dissipa naturalmente no ar através da superfície do transformador. Este método é adequado para transformadores cuja carga não exceda a capacidade nominal.

Oil Natural Air Forced (ONAF): Semelhante ao ONAN, mas com ventiladores adicionais para forçar o ar nas superfícies dos dissipadores de calor do transformador, melhorando assim a dissipação de calor e aumentando a capacidade de carga.

Água Forçada com Óleo Natural (ONWF): Aqui, o óleo do transformador circula naturalmente para transferir calor, que é então dissipado por um sistema de refrigeração a água. Este método é usado em grandes transformadores onde o resfriamento do ar seria insuficiente.

Oil Forced Air (OFAF): Bombas são usadas para circular o óleo e ventiladores forçam o ar através dos radiadores. Este método é usado para grandes transformadores que requerem capacidade de resfriamento significativa.

Oil Forced Water Forced (OFWF): O óleo e a água circulam por meio de bombas para fornecer resfriamento eficiente. Este método é usado em transformadores muito grandes e em ambientes onde o resfriamento a ar não é viável.

Para transformadores trifásicos, os métodos de resfriamento são semelhantes aos usados ​​em transformadores monofásicos, mas adaptados para acomodar seu tamanho maior e maior produção de calor:

Oil Natural Air Natural (ONAN): O óleo circula naturalmente no tanque do transformador, dissipando o calor no ar. Isso é adequado para pequenos transformadores trifásicos.

Oil Natural Air Forced (ONAF): Os ventiladores forçam o ar sobre os radiadores do transformador, proporcionando capacidade adicional de resfriamento. Este método é usado em transformadores de médio a grande porte.

Oil Forced Air (OFAF): As bombas circulam o óleo através do transformador e os ventiladores são usados ​​para forçar o ar sobre os radiadores. Este método é usado para transformadores de grande capacidade.

Como resfriar um transformador?

Oil Forced Water Forced (OFWF): O óleo e a água circulam por meio de bombas. O resfriamento a água é usado quando o resfriamento a ar é insuficiente, tornando este método ideal para transformadores trifásicos muito grandes.

O resfriamento eficaz de um transformador envolve a escolha do método correto com base em seu tamanho, carga e ambiente operacional. Para transformadores pequenos, o resfriamento natural por ar ou óleo pode ser suficiente. Para transformadores maiores, muitas vezes são necessários sistemas de resfriamento forçado de ar ou água. Nos transformadores a óleo, o óleo circula naturalmente ou através de bombas para absorver o calor dos enrolamentos e transferi-lo para radiadores ou resfriadores, onde é dissipado pelo ar ou pela água. A instalação de ventiladores ou sopradores pode melhorar a circulação de ar ao redor do transformador, melhorando assim a dissipação de calor. Para transformadores do tipo seco, ventiladores externos podem ser adicionados para aumentar o fluxo de ar ao redor das bobinas. Além disso, é essencial manter ventilação adequada na sala do transformador para garantir uma dissipação eficiente do calor.

As torres de resfriamento são utilizadas para remover o excesso de calor da água em processos industriais e são classificadas em diversos tipos com base em seu projeto e operação:

Torres de resfriamento de tiragem natural: dependem da convecção natural para circular o ar pela torre. Geralmente são usados ​​em usinas de energia e indústrias com alta carga térmica.

Torres de resfriamento de tiragem mecânica: Ventiladores são usados ​​para circular o ar pela torre. Eles são então divididos em:

Torres de tiragem induzida: O ar é aspirado através da torre por um ventilador na parte superior, proporcionando resfriamento eficiente.

Torres de tiragem forçada: Ventiladores na base empurram o ar através da torre, adequado para pequenas aplicações.

Torres de resfriamento de fluxo cruzado: A água flui verticalmente enquanto o ar se move horizontalmente através do fluxo de água, garantindo uma troca de calor eficiente. Essas torres são conhecidas por sua fácil manutenção.

Torres de resfriamento de contrafluxo: o ar flui verticalmente para cima contra o fluxo de água para baixo. Este design oferece melhor eficiência térmica, mas requer ventiladores mais potentes.

Torres de resfriamento hiperbólicas: Um tipo de torre de tiragem natural com formato hiperbólico distinto, comumente usada em usinas de grande porte devido à sua grande capacidade e eficiência de resfriamento.

Os transformadores do tipo seco são resfriados usando ar como fluido de resfriamento primário. Os métodos mais comuns para resfriar transformadores do tipo seco incluem:

Resfriamento de Ar Natural (AN ou ANAN): O design do transformador permite que correntes de convecção natural fluam através e ao redor dos enrolamentos, transportando assim o calor. Este método é adequado para transformadores menores e aqueles que operam com cargas mais baixas.

Resfriamento por Ar Forçado (AF): Ventiladores ou sopradores são usados ​​para forçar o ar nas superfícies do transformador, melhorando assim a dissipação de calor. Este método aumenta a capacidade de carga e a eficiência dos transformadores do tipo seco.

Design Ventilado: O gabinete do transformador é projetado com aberturas de ventilação que permitem que o ar circule livremente, promovendo a convecção natural.

Dissipadores de calor e aletas: Às vezes, são adicionados à carcaça do transformador para aumentar a área de superfície disponível para dissipação de calor, melhorando assim a eficiência do resfriamento.

A escolha do método de resfriamento depende do tamanho, localização e requisitos de aplicação do transformador. A instalação e manutenção adequadas são essenciais para garantir um resfriamento eficiente e uma operação confiável dos transformadores do tipo seco.

Esperamos que este guia sobre Quais são os tipos de resfriamento em transformadores? tenha ajudado você.