Mantendo os transformadores resfriados

Andreas Schneider apresenta ventiladores robustos para transformadores de alta potência resfriados a óleo

Transformadores de alta potência são componentes básicos dos sistemas de fornecimento de energia elétrica. Eles alternam a tensão CA entre diferentes níveis de tensão, o que os torna essenciais para geração, transmissão ou distribuição de eletricidade em usinas de energia, operações industriais e subestações elétricas. Transformadores de alta potência são instalados ao ar livre.

Lá, eles têm que resistir ao vento e às intempéries – e à umidade nas florestas tropicais, à névoa salina na costa, ao calor escaldante nas regiões desérticas ou ao frio glacial nos pólos.

Os ventiladores usados ​​nos sistemas de refrigeração devem ser igualmente resistentes. É necessária tecnologia robusta que funcione de forma confiável e não exija manutenção.

Cada vez que um transformador sofre uma interrupção, isso tem consequências fatais, uma vez que o fornecimento de energia não pode mais ser garantido.

Os transformadores geram calor residual quando estão em operação e o óleo é o refrigerante preferido. Ele transfere o calor por convecção (ou suportado por sistemas de bombas) para a carcaça do transformador, que possui aletas de refrigeração ou radiadores semelhantes a trocadores de calor na parte externa. Grandes transformadores de alta potência requerem resfriamento adicional: ventiladores que evitam danos por superaquecimento, apesar das superfícies de resfriamento serem tão compactas quanto possível.

Os ventiladores precisam atender a requisitos especiais para que possam suportar condições adversas de implantação em ambientes externos.

Não é suficiente que os ventiladores suportem o desempenho de ar necessário. Propriedades como resistência à corrosão mesmo em condições de alta umidade, operação sem manutenção e sem lubrificação e funcionamento confiável durante a maior vida útil possível são igualmente importantes. E quando as cargas flutuam, também é benéfico quando a capacidade de refrigeração pode ajustar-se à procura real.

Nem sempre faz sentido desligar ventiladores individuais quando o transformador está em operação com carga parcial porque neste estado podem surgir “pontos quentes” não resfriados no trocador de calor. Se os ventiladores funcionarem da forma mais eficiente possível, ao longo dos anos os utilizadores poderão poupar quantias consideráveis ​​de dinheiro e energia, que poderão alimentar na rede eléctrica. Isto resulta num benefício económico positivo para os operadores de energia. Se os transformadores estiverem próximos ou mesmo em áreas residenciais, o ruído que geram desempenha um papel que também não deve ser subestimado.

A especialista em motores e ventiladores ebm-papst abordou esse problema desenvolvendo ventiladores especiais para transformadores. Eles atendem a todos os requisitos para resfriamento sofisticado de grandes transformadores conforme DIN EN 50216-12 e estão disponíveis em tamanhos de 500 mm a 1.250 mm com desempenho de ar de até 13m³/s. Eles também atendem aos requisitos de longa vida útil e resistência à névoa salina (classe de proteção contra corrosão C5M conforme DIN EN ISO 12944), portanto os ventiladores são adequados para implantação em áreas costeiras com alto teor de sal.

A carcaça do ventilador aumenta a eficiência do ventilador

Todos os componentes dos módulos compatíveis com plug-and-play – a carcaça do ventilador, o impulsor HyBlade, o motor GreenTech EC com eletrônica integrada ou o motor assíncrono AC e a grade de proteção do lado da admissão – estão perfeitamente harmonizados.

Por exemplo, a otimização aerodinâmica reduz a turbulência do ar e o ruído operacional. Os dois tipos de motor satisfazem os requisitos da atual Diretiva Ecodesign.

O impulsor tem uma forma aerodinamicamente ideal baseada na combinação de uma estrutura de alumínio com uma cobertura de plástico reforçado com fibra de vidro. Isto reduz drasticamente o ruído que produz, permitindo maior eficiência em comparação com as lâminas tradicionais.

O suporte do motor, que também possui função de proteção de contato, é instalado no lado da admissão. No lado da saída, uma grade de proteção também está disponível como acessório. Tanto a grelha de protecção como a caixa do ventilador são fabricadas em chapa de aço galvanizada a quente com revestimento extra.

O lado de saída também possui um flange circunferencial integrado para fixação direta ao radiador.