Transformadores de tipo seco fundidos em resina epóxi: o que são exatamente? O que eles fazem?

I. O que é um transformador tipo seco fundido em resina epóxi?

Os transformadores do tipo seco de resina epóxi usam resina epóxi como material isolante. Os enrolamentos de alta e baixa tensão são enrolados com fita de cobre (folha) e a resina epóxi é derramada e solidificada no vácuo para formar uma estrutura de fibra de vidro de alta resistência. Os graus de isolamento são F e H. Os transformadores do tipo seco dependem de convecção de ar ou resfriamento de ar forçado para dissipação de calor e não possuem óleo de transformador. 

Devido às suas propriedades à prova de fogo, explosão e livre de manutenção, é amplamente utilizado em metrôs urbanos, prédios altos, aeroportos, hospitais, centros comerciais e outros locais com altos requisitos de segurança e incêndio.

II. Características do processo de transformadores do tipo seco fundidos em resina epóxi

1. Moldagem por fundição do enrolamento: Os enrolamentos de alta e baixa tensão são fundidos com mistura de resina epóxi em estado de vácuo e formam um todo denso e sólido após a solidificação.

2. Sistema de isolamento: Utiliza principalmente resina epóxi como principal isolamento e fibra de vidro como material de reforço. Não requer óleo isolante e é um equipamento de isolamento sólido.

3. Método de resfriamento: geralmente AN (resfriamento por ar natural) ou AF (resfriamento por ar forçado). Equipado com controlador de temperatura e ventilador de fluxo axial, o ventilador pode ser acionado e desligado automaticamente de acordo com a temperatura da carga. Alguns produtos permitem operação com sobrecarga de curto prazo.

III. As principais vantagens e desvantagens dos transformadores do tipo seco fundidos em resina epóxi

Vantagens:

1. Alta segurança e respeito ao meio ambiente

• À prova de fogo e explosão: A própria resina epóxi é um material retardador de chama, retardante de chama e autoextinguível, o que elimina fundamentalmente o risco de incêndio e explosão.
• Livre de poluição: Não contém óleo isolante, eliminando a possibilidade de vazamento de óleo contaminando o solo e fontes de água. É muito limpo.

2. Excelentes propriedades elétricas e mecânicas

• Alta resistência de isolamento: A resina epóxi curada forma uma densa camada de isolamento com bom desempenho de isolamento e forte resistência ao impacto de raios.
• Forte resistência a curto-circuito: A bobina é solidificada em um todo rígido de alta resistência com resistência mecânica extremamente alta e pode suportar o enorme impacto eletrodinâmico gerado quando ocorre um curto-circuito repentino.

3. Excelente adaptabilidade ambiental

• À prova de umidade e poeira: A camada de resina selada pode isolar efetivamente umidade, poeira e gases corrosivos, podendo até operar normalmente em um ambiente com 100% de umidade.
• Baixo custo de manutenção: Não é necessário pré-aquecimento antes da operação e nenhum tratamento de secagem é necessário após o desligamento. A carga de trabalho de manutenção diária é mínima.

4. Alta eficiência, economia de energia e design compacto

• Baixa perda: Ao otimizar o núcleo de ferro (como o uso de chapas de aço silício de alta qualidade) e o projeto do enrolamento, as perdas sem carga e com carga são muito baixas e o efeito de economia de energia é significativo.
• Tamanho pequeno e peso leve: Graças à alta eficiência de isolamento da resina epóxi, seu tamanho e peso são muito menores que os transformadores imersos em óleo de mesma capacidade, economizando espaço de instalação e custos de construção civil.
• Baixo ruído: Utilizando tecnologia e materiais avançados, o ruído de operação é baixo, adequado para hospitais, residências, etc. que são sensíveis ao ruído.

Desvantagens:

• A resistência à temperatura é relativamente limitada: os graus de isolamento comumente usados ​​são F (155°C) ou H (180°C), as temperaturas operacionais de longo prazo são geralmente limitadas a cerca de 120°C~140°C, e a capacidade de sobrecarga não é tão boa quanto a do tipo imerso em óleo.
• Risco de descarga parcial e rachaduras: Se o processo de vazamento não for estritamente controlado (como bolhas e mistura irregular), pode ocorrer facilmente descarga parcial; sob mudanças extremas de frio e calor ou estresse mecânico, a resina epóxi pode apresentar risco de rachaduras.
• Alto custo: O custo inicial de aquisição costuma ser superior ao de transformadores imersos em óleo de mesma capacidade.

4. Manutenção e falhas comuns de transformadores do tipo seco fundidos em resina epóxi

• Pontos-chave diários: Preste atenção à aparência (rachaduras, vestígios de descarga), temperatura (controle de temperatura/pontos quentes) e ruído anormal; mantenha os isoladores, as superfícies dos enrolamentos e os dutos de ar limpos para evitar que o acúmulo de poeira afete a dissipação de calor e o isolamento.
• Inspeção/teste regulares: resistência de isolamento, resistência DC, tensão suportável AC, descarga parcial, etc.; a inspeção do fixador e do aterramento também é crítica.

Problemas típicos:

• Superaquecimento do Enrolamento: Frequentemente relacionado a sobrecarga, má ventilação ou envelhecimento; pode se manifestar como descoloração do epóxi, cheiro de queimado ou superaquecimento localizado.
• Descarga Parcial: Pode originar-se de isolamento úmido/danificado, cabos/aterramento deficientes, etc., e acelera o envelhecimento ao longo do tempo.
• Ruídos/vibrações incomuns: podem estar associados a problemas de fixação do núcleo, fixadores soltos, harmônicos de carga, ressonância, etc.

V. Parâmetros técnicos comuns de transformadores do tipo seco fundidos em resina epóxi

A seguir estão algumas faixas de parâmetros técnicos comuns para transformadores do tipo seco fundidos em resina epóxi, e os valores específicos variam dependendo do modelo e fabricante:

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VI. Principais áreas de aplicação de transformadores do tipo seco fundidos em resina epóxi

Os transformadores do tipo seco fundidos em resina epóxi são particularmente adequados para os seguintes locais com altos requisitos ambientais e de segurança:

• Equipamentos públicos urbanos: arranha-céus, centros comerciais, aeroportos, estações de metrô, túneis, instalações esportivas, etc.
• Instituições importantes: hospitais, data centers, teatros, escolas, laboratórios, etc. para garantir a continuidade e confiabilidade do fornecimento de energia.
• Ambiente industrial: Usinas químicas, usinas nucleares, minas, usinas de energia e outros ambientes agressivos onde existam gases inflamáveis, explosivos ou corrosivos.
• Novos campos energéticos: geração de energia eólica, centrais fotovoltaicas, etc.