Como fornecedor de transformadores de distribuição, sou frequentemente questionado sobre os tipos de proteção incluídos no sistema de proteção de um transformador de distribuição. É um tema crucial porque a proteção adequada garante a segurança, a confiabilidade e a longevidade desses importantes equipamentos. Neste blog, detalharei os diferentes tipos de proteção que você pode encontrar no sistema de proteção de um transformador de distribuição.
Proteção contra sobrecorrente
Um dos tipos mais fundamentais de proteção é a proteção contra sobrecorrente. Isto foi projetado para proteger o transformador do fluxo excessivo de corrente, que pode causar superaquecimento e danos aos enrolamentos. A sobrecorrente pode ocorrer por diversos motivos, como curtos-circuitos no sistema elétrico ou sobrecarga.
Existem dois tipos principais de dispositivos de proteção contra sobrecorrente comumente usados: fusíveis e disjuntores. Os fusíveis são simples e econômicos. Eles funcionam derretendo um fio quando a corrente ultrapassa um determinado valor, interrompendo assim o circuito. Os disjuntores, por outro lado, são mais sofisticados. Eles podem ser redefinidos após o disparo e oferecem melhor proteção e controle. Eles podem detectar diferentes níveis de sobrecorrente e desarmar no momento apropriado.
Por exemplo, em umTransformador de distribuição de energia trifásico, a proteção contra sobrecorrente é essencial para evitar danos aos enrolamentos trifásicos. Caso ocorra um curto - circuito em uma das fases, o dispositivo de proteção contra sobrecorrente interromperá rapidamente o circuito, evitando maiores danos.
Proteção contra sobretensão
A sobretensão pode ser tão prejudicial quanto a sobrecorrente. Pode ocorrer devido a quedas de raios, manobras na rede elétrica ou problemas nos equipamentos de regulação de tensão. A sobretensão pode causar ruptura do isolamento do transformador, causando curtos-circuitos e outros problemas sérios.
Os pára-raios são comumente usados para proteção contra sobretensão. Esses dispositivos são projetados para desviar o excesso de tensão para o solo quando ocorre um surto. Eles atuam como uma válvula de segurança, protegendo o transformador dos picos de alta tensão.
Em umTransformador de distribuição de energia imerso em óleo, a proteção contra sobretensão é especialmente importante porque o isolamento do óleo pode ser danificado por surtos de alta tensão. Um pára-raios bem instalado pode reduzir significativamente o risco de falha de isolamento.
Proteção de temperatura
Os transformadores geram calor durante a operação normal. No entanto, se a temperatura subir muito, pode causar danos ao isolamento e outros componentes. A proteção de temperatura é usada para monitorar a temperatura do transformador e tomar as medidas apropriadas caso exceda um nível seguro.
Sensores térmicos são usados para medir a temperatura dos enrolamentos do transformador e do óleo. Se a temperatura atingir um limite predefinido, um alarme pode ser acionado e, em alguns casos, o transformador pode ser desligado automaticamente para evitar danos.
Por exemplo, em umTransformador de distribuição trifásico montado em almofada, a proteção da temperatura é crucial porque esses transformadores são frequentemente instalados ao ar livre e expostos a diferentes condições ambientais. As altas temperaturas ambientes podem aumentar o calor gerado pelo próprio transformador, tornando o monitoramento da temperatura ainda mais importante.
Proteção Diferencial
A proteção diferencial é uma forma mais avançada de proteção que compara a corrente que entra e sai do transformador. Se houver diferença entre as duas correntes, indica uma falha no transformador, como um curto - circuito nos enrolamentos.
Este tipo de proteção é muito sensível e pode detectar rapidamente falhas internas no transformador. Utiliza transformadores de corrente para medir as correntes na entrada e saída do transformador e um relé para comparar os valores. Se a diferença ultrapassar um determinado limite, o relé desarmará o disjuntor, isolando o transformador da rede elétrica.
Proteção de detecção de gás
Em transformadores imersos em óleo, a proteção de detecção de gás é utilizada para detectar a presença de gases produzidos quando há uma falha no interior do transformador. Quando há uma falha elétrica ou térmica no transformador, o óleo pode quebrar e produzir gases como hidrogênio, metano e etileno.
Relés operados a gás, como os relés Buchholz, são usados para detectar esses gases. Quando uma certa quantidade de gás se acumula no relé, pode disparar um alarme ou desarmar o disjuntor. Este tipo de proteção pode detectar falhas incipientes no transformador antes que se tornem problemas graves.
Proteção contra umidade
A umidade pode ter um efeito prejudicial no isolamento de um transformador. Pode reduzir a rigidez dielétrica do isolamento, levando à quebra do isolamento e a curtos-circuitos. A proteção contra umidade é usada para evitar a entrada de umidade no transformador e para remover qualquer umidade que já possa ter entrado.
Unidades de respiro são comumente usadas para proteção contra umidade. Essas unidades contêm um dessecante, como sílica gel, que absorve a umidade do ar que entra no transformador. A unidade de respiro também permite que o transformador respire conforme a temperatura e a pressão dentro do transformador mudam.
Proteção contra falta à terra
As falhas à terra ocorrem quando há uma conexão não intencional entre o circuito elétrico e o terra. Isso pode causar sobrecorrente no sistema e representar um risco à segurança. A proteção contra falha à terra é usada para detectar falhas à terra e interromper o circuito para evitar danos e garantir a segurança.
Relés de falta à terra são usados para detectar a presença de faltas à terra. Eles medem a corrente que flui pela conexão de aterramento e se a corrente ultrapassar um determinado valor, o relé desarmará o disjuntor.
Conclusão
Concluindo, o sistema de proteção de um transformador de distribuição é uma parte complexa e essencial de sua operação. Cada tipo de proteção desempenha um papel crucial para garantir a segurança, confiabilidade e longevidade do transformador. Quer se trate de proteção contra sobrecorrente, sobretensão, temperatura, diferencial, detecção de gás, umidade ou falha à terra, todos esses elementos trabalham juntos para proteger o transformador contra diversas ameaças.
Se você está procurando um transformador de distribuição ou precisa atualizar seu sistema de proteção existente, adoraria conversar com você. Podemos discutir seus requisitos específicos e encontrar as melhores soluções para suas necessidades. Não hesite em entrar em contato e iniciar uma conversa sobre suas necessidades de aquisição.
Referências
- Proteção do sistema de energia elétrica por AJ Phadke e JS Thorp
- Proteção e manobra de sistemas de energia por CL Wadhwa