Ao escolher transformadores, os compradores geralmente prestam atenção à capacidade nominal, relação de tensão, eficiência e método de resfriamento. Porém, a tensão de impedância é outro parâmetro importante, que afeta diretamente o desempenho do transformador, a corrente de curto-circuito e a estabilidade da tensão do sistema.
À medida que o sistema de energia continua a se desenvolver na direção de alta carga, alta confiabilidade e operação refinada, os parâmetros técnicos dos transformadores também têm recebido cada vez mais atenção dos projetos de engenharia. Hoje em dia, os requisitos para a estabilidade do fornecimento de energia em parques industriais, novos projectos energéticos, edifícios comerciais e infra-estruturas de grande escala estão constantemente a aumentar. Os transformadores não só precisam atender à capacidade nominal e ao nível de tensão, mas também devem corresponder à capacidade de curto-circuito, à configuração de proteção e às características de carga. Neste processo, embora a tensão de impedância seja apenas um parâmetro na placa de identificação do transformador, ela afetará diretamente a corrente de curto-circuito, as alterações de tensão de carga e a distribuição de carga quando vários transformadores estiverem funcionando em paralelo.
A tensão de impedância, também conhecida como tensão de impedância de curto-circuito, refere-se à tensão necessária para fazer a corrente nominal fluir através de outro enrolamento quando um enrolamento está em curto.
Geralmente é expresso como uma porcentagem, como 4%, 6%, 8% ou 10%.
Por exemplo, se a tensão de impedância de um transformador for de 6%, sob as condições especificadas de teste de curto-circuito, serão necessários aproximadamente 6% de sua tensão nominal para gerar a corrente nominal.
Resumindo, a tensão de impedância representa a resistência interna do transformador. É determinado principalmente por fatores como projeto do enrolamento, disposição dos condutores, fluxo de vazamento magnético e distância física entre os enrolamentos.
Por que a tensão de impedância é tão importante?
O primeiro fator importante é a corrente de curto-circuito.
Uma impedância mais baixa geralmente permite a passagem de uma corrente de curto-circuito maior, enquanto uma impedância mais alta limita a corrente de falta. Isto significa que a tensão de impedância deve ser considerada em conjunto com o sistema de proteção, disjuntor e equipamento a jusante.
O segundo fator é a taxa de regulação de tensão. Transformadores com impedância relativamente alta podem sofrer quedas de tensão maiores quando operam sob cargas pesadas. Portanto, para instalações industriais, data centers e outras cargas sensíveis, as especificações dos transformadores precisam corresponder às condições operacionais reais.
A terceira consideração é a operação paralela. Quando dois ou mais transformadores estão funcionando em paralelo, seus valores de impedância devem corresponder tanto quanto possível. Diferenças significativas de impedância podem levar a uma distribuição desigual de carga, por exemplo, um transformador suporta mais carga do que o esperado.
Nenhum valor único de tensão de impedância se aplica a todos os transformadores.
Para transformadores de distribuição tradicionais, um valor de impedância moderado geralmente é suficiente. Para grandes transformadores de potência, subestações industriais ou sistemas com alta capacidade de curto-circuito, o valor de impedância necessário pode ser determinado por cálculos detalhados do sistema.
Os engenheiros devem considerar:
1. Capacidade nominal e tensão do transformador
2. Corrente de curto-circuito esperada
3.Características de carga
4.Requisitos de queda de pressão
5. A capacidade de interrupção do disjuntor
6. Requisitos de operação paralela do transformador
7. Configurações de proteção e relé
Isto está se tornando particularmente importante à medida que os sistemas de energia modernos acrescentam grandes centros de dados, geração de energia renovável, armazenamento de energia em baterias e outras cargas de alta potência.
Tensão de impedância e o mercado atual de transformadores
Atualmente, o mercado de transformadores enfrenta uma demanda mais forte e uma cadeia de fornecimento mais restrita de equipamentos de rede elétrica. Por exemplo, nos Estados Unidos, a crescente procura de centros de dados colocou uma pressão adicional sobre o envelhecimento da infra-estrutura da rede e do fornecimento de transformadores.
Para os compradores internacionais, isso significa que a escolha dos transformadores não deve ser baseada apenas no preço e no prazo de entrega. Especificações de impedância tecnicamente apropriadas ajudam a reduzir problemas de tensão, melhorar a coordenação de falhas e evitar retrofits dispendiosos após a instalação.
Na Kechang Electric, o projeto do transformador é baseado no nível de tensão, capacidade, características de carga e requisitos do projeto do cliente. Quer se trate de um transformador imerso em óleo, um transformador do tipo seco ou um transformador de potência, a impedância e a tensão são consideradas parte do projeto elétrico geral e não um parâmetro isolado.
Um transformador adequado não tem apenas o preço mais baixo, mas seus parâmetros elétricos correspondem a todo o sistema de energia.
