Transformador gigante
Crédito da imagem:http://www.weg.net
Normalmente, o produto usado em transformadores para refrigeração é um óleo industrial não-magnético, porém tem o inconveniente da baixa eficiência da troca de calor. Com o material desenvolvido nos laboratórios da UnB e UFG em pequena escala, a partir do óxidos de ferro (ferritas), os transformadores serão refrigerados com mais eficiência e não perderão tanta energia.
Antes de concluir o estudo, entretanto, é necessário ainda testar o óleo magnético e compará-lo com o óleo comercial não-magnético. ?Precisamos investigar como esse novo produto se degrada e qual a performance dela com o aparelho operando acima de 100oC?, afirma Morais, coordenador do grupo de Nanoestruturas Semicondutoras e Magnéticas da UnB.
A diferença entre o óleo magnético desenvolvido na UnB e na UFG e os outros é que, em geral, após determinado tempo de uso o óleo magnético começa a ferver. A equipe de pesquisadores das duas universidades conseguiu um produto evita esse efeito indesejável. Assim que forem concluídos mais alguns testes o produto final deverá ter sua patente registrada no Instituto de Propriedade Intelectual (Inpi).
O começo do projeto se deu quando a empresa ABB, líder mundial na implantação de grandes instalações e fabricação de transformadores procurou Morais para desenvolver um fluido que não fervesse. Mas em 2002, uma reestruturação na empresa impediu o avanço do projeto. Em 2004, o professor buscou o apoio do fundo CTEnergia, do Ministério da Ciência e Tecnologia para retomar o projeto. No edital, ele conseguiu R$ 400 mil para avançar com as pesquisas.
Parte do trabalho foi apresentado em novembro de 2004, nos Estados Unidos, em uma Conferência sobre Magnetismo e Materiais Magnéticos (49MMM).
PROCESSO DE RESFRIAMENTO ?
O óleo comum resfria o transformador pelo processo chamado Convecção de Arquimedes. A convecção é o aquecimento que envolve o movimento da massa aquecida. Por exemplo, a água aquecida em uma vasilha sobe e água fria que está em cima desce. Já no óleo magnético esse processo ocorre por dois mecanismos: a convecção de Arquimedes e a convecção forçada, provocada pela presença de diferenças de campo magnético no interior do transformador.
UnB E NANOTECNOLOGIA ?
No período de 1998 a 2004, a Universidade de Brasília aparece em 2º lugar no ranking mundial das instituições que mais produzem pesquisas na área de fluidos magnéticos (ferrofluidos). Ela ainda fica atrás da Paris VI, com a diferença de um único trabalho. Naquele período a UnB produziu cerca de 5,6% das pesquisas nessa área, enquanto a Paris VI produziu 5,7%
Estrutura FuncionalO começo do projeto se deu quando a empresa ABB, líder mundial na implantação de grandes instalações e fabricação de transformadores procurou Morais para desenvolver um fluido que não fervesse. Mas em 2002, uma reestruturação na empresa impediu o avanço do projeto. Em 2004, o professor buscou o apoio do fundo CTEnergia, do Ministério da Ciência e Tecnologia para retomar o projeto. No edital, ele conseguiu R$ 400 mil para avançar com as pesquisas.
Parte do trabalho foi apresentado em novembro de 2004, nos Estados Unidos, em uma Conferência sobre Magnetismo e Materiais Magnéticos (49MMM).
PROCESSO DE RESFRIAMENTO ?
O óleo comum resfria o transformador pelo processo chamado Convecção de Arquimedes. A convecção é o aquecimento que envolve o movimento da massa aquecida. Por exemplo, a água aquecida em uma vasilha sobe e água fria que está em cima desce. Já no óleo magnético esse processo ocorre por dois mecanismos: a convecção de Arquimedes e a convecção forçada, provocada pela presença de diferenças de campo magnético no interior do transformador.
UnB E NANOTECNOLOGIA ?
No período de 1998 a 2004, a Universidade de Brasília aparece em 2º lugar no ranking mundial das instituições que mais produzem pesquisas na área de fluidos magnéticos (ferrofluidos). Ela ainda fica atrás da Paris VI, com a diferença de um único trabalho. Naquele período a UnB produziu cerca de 5,6% das pesquisas nessa área, enquanto a Paris VI produziu 5,7%
– Transformadores de Potência Imersos em Óleo
– Sistema Ativo
+ Aterrar o núcleo magnético
+ Conduzir o fluxo magnético entre os enrolamentos
+ Conectar o transformador ao sistema de alta tensão externo
+ Conectar os enrolamentos do transformador à malha de terra
+ Induzir as variações de tensão nos enrolamentos
+ Isolar a parte ativa do transformador
+ Isolar as espiras dos enrolamentos
+ Isolar o núcleo da carcaça
+ Isolar o núcleo do transformador da parte ativa
+ Isolar os cabos de conexão dos enrolamentos
+ Suportar mecanicamente as espiras dos enrolamentos
+ Suportar mecanicamente os enrolamentos do transformador
+ Transformar entre níveis de alta tensão
+ Transformar entre níveis de corrente de alta tensão
+ Transportar o fluxo magnético entre fases do transformador
– Sistema de Comutação
+ Acionar o mecanismo de comutação
+ Bloquear de forma elétrica e mecânica ao final de cada série de comutações
+ Comandar a comutação de tapes manualmente
+ Comandar a comutação de taps automáticamente
+ Comutar os tapes dos enrolamentos
+ Conectar o comutador aos enrolamentos do transformador
+ Conservar o óleo do comutador
+ Controlar fluxo de potência
+ Desumidificar o ar do comutador
+ Drenar o óleo do comutador
+ Eliminar umidade do comutador
+ Estinguir o arco de comutação
+ Filtrar o óleo do comutador
+ Filtrar os harmonicos de comutação
+ Fornecer energia elétrica para comutação
+ Iluminar o interior do comutador
+ Impedir o acionamento simultâneo do motor nos dois sentidos de operação
+ Interromper o funcionamento do motor após o final de cada comutação automática
+ Isolar a passagem dos cabos do comutador aos enrolamentos
+ Isolar os contatos do comutador
+ Limitar a corrente no comutador
+ Limitar o movimento do comutador
+ Lubrificar as partes móveis do comutador
+ Lubrificar o mecanismo de comutação
+ Permitir a expansão e contração do óleo do comutador
+ Permitir a interrupção intencional do funcionamento em caso de emergência
+ Permitir a operação do motor nos dois sentidos (horário e anti-horário de rotação
+ Permitir a operação passo a passo do comutador
+ Permitir o acionamento a motor ou manual com bloqueio elétrico e mecânico do motor
+ Refrigerar o comutador
+ Regular tensão de barramento
+ Selecionar e pré-selecionar os tapes de comutação
+ Suspender e remover o comutador
+ Transmitir o movimento do mecanismo de comutação
+ Vedar o interior do comutador
– Sistema de Conexão (Buchas)
+ Fixar a bucha ao transformador
+ Isolar a carcaça da terra
+ Isolar a carcaça do transformador da base de fundação
+ Isolar a passagem do condutor do meio externo para o interno
+ Isolar o condutor de terra da carcaça
+ Isolar o enrolamento do núcleo e carcaça
+ Isolar o núcleo ativo da carcaça
+ Isolar o núcleo da carcaça
+ Isolar os cabos dos enrolamentos para as buchas
+ Proteger contra surtos de tensão
– Sistema de Preservação do Óleo
+ Armazenar o óleo do transformador
+ Completar o óleo do transformador
+ Desumidificar o ar do tanque em contato com o óleo
+ Drenar o óleo do tanque
+ Filtrar o óleo do transformador
+ Fornecer energia elétrica para o Sistema de Óleo
+ Impedir o contato do óleo com o ar
+ Isolar os enrolamentos da carcaça do transformador
+ Manter a pressão do gás inerte
+ Permitir a expansão e contração do óleo
+ Retirar o calor do núcleo do transformador
+ Transportar o calor gerado no transformador para os radiadores
– Sistema de Proteção
+ Fornecer energia elétrica para a proteção
+ Proteger o comutador contra sobrefluxo de óleo
+ Proteger o motor do comutador contra sobrecorrentes
+ Proteger o transformador contra comutador fora de passo
+ Proteger o transformador contra curtocircuito entre espiras
+ Proteger o transformador contra curtocircuito externo
+ Proteger o transformador contra curtocircuito interno
+ Proteger o transformador contra descargas parciais
+ Proteger o transformador contra discordância de taps
+ Proteger o transformador contra presença de gas
+ Proteger o transformador contra sobrecargas
+ Proteger o transformador contra sobrefluxo de óleo no comutador
+ Proteger o transformador contra sobrepressão no comutador
+ Proteger o transformador contra sobrepressões no tanque
+ Proteger o transformador contra sobretemperatura no enrolamento
+ Proteger o transformador contra sobretemperatura no óleo
+ Proteger o transformador contra sobretensões externas
+ Proteger o transformador contra surtos transitórios de tensão
– Sistema de Resfriamento
+ Circular a água nos radiadores
+ Comandar as bombas de resfriamento
+ Dissipar o calor retirado do transformador
+ Fornecer energia elétrica para o resfriamento
+ Resfriar o óleo do transformador
+ Resfriar a parte ativa do transformador
+ Transportar o calor gerado pelo transformador
+ Vedar a água de resfriamento
– Sistema de Supervisão e Monitoramento
+ Fornecer energia elétrica para monitoramento
+ Monitorar a corrente do comutador
+ Monitorar a operação dos ventiladores
+ Monitorar a posição do comutador
+ Monitorar a pressão do gás
+ Monitorar a pressão do gás do tanque
+ Monitorar a temperatura ambiente
+ Monitorar a temperatura do óleo
+ Monitorar a temperatura dos enrolamentos
+ Monitorar a umidade do ar do comutador
+ Monitorar a umidade do ar do tanque
+ Monitorar as operações de comutação do transformador
+ Monitorar as vibrações no transformador
+ Monitorar o carregamento do transformador
+ Monitorar o fluxo de óleo
+ Monitorar o nível do óleo das buchas
+ Monitorar o nível do óleo do comutador
+ Monitorar o nível do óleo do tanque
+ Registrar o número de operações do comutador
+ Sinalizar a posição do comutador
– Sistema Estrutural
+ Conter e proteger as buchas secundárias
+ Conter e suportar a água utilizada para resfriamento do transformador
+ Conter e suportar o óleo utilizado no transformdor
+ Identificar as especificações do transformador
+ Manter a estética do transformador na instalação
+ Permitir a inspeção interna do comutador
+ Permitir a inspeção interna do transformador
+ Permitir a suspensão do transformador
+ Permitir o deslocamento do transformador
+ Proteger o transformador contra corrosão
+ Suportar a parte ativa do transformador
+ Suportar o núcleo do transformador
+ Suportar o peso do transformador
BAIXE AQUI A APOSTILA COMPLETA SOBRE INSTALAÇÃO E MANUTENÇÃO PARA TRANSFORMADORES A ÓLEO
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