MANUAL ESPECIALSISTEMA DE DESENVOLVIMENTO DE SISTEMAS DE DISTRIBUIO SUBSISTEMA NORMAS E ESTUDOS DE MATERIAIS E EQUIPAMENTOS DE DISTRIBUIO

CDIGO

TTULO

FOLHA

E-313.0019

TRANSFORMADORES PARA REDES AREAS DE DISTRIBUIO

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1.

FINALIDADE Fixar as condies exigveis aos transformadores at 300 kVA, aplicveis em redes areas de distribuio de energia eltrica, monofsicos e trifsicos, imersos em leo isolante, com resfriamento natural para aplicao em redes areas de distribuio de at 36,2 kV.

2.

MBITO DE APLICAO Aplica-se a todos os departamentos da Diretoria Tcnica, Agncias Regionais e aos fornecedores de transformadores.

3.

ASPECTOS LEGAIS Este documento foi baseado nas normas NBR 5356-1 - Transformadores de Potncia e NBR 5440 - Transformadores para Redes Areas de Distribuio - Padronizao.

4.

CONCEITOS BSICOS Os termos tcnicos utilizados nesta Especificao esto de acordo com as definies da NBR 5458 e NBR 5356-1.

5. 5.1. 5.1.1.

DISPOSIES GERAIS Condies Gerais Condies de Funcionamento, Transporte e Instalao As condies normais e especiais de funcionamento esto estabelecidas na NBR 5356-1.

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5.2. 5.2.1.

Condies Especficas Caracterstica Nominal A caracterstica nominal deve ser tal que o transformador possa fornecer corrente nominal sob condio de carga constante, sem exceder os limites de elevao de temperatura fixados no item 5.5, admitindo-se a tenso aplicada igual tenso nominal e na frequncia nominal. A caracterstica nominal constituda, basicamente, dos seguintes valores: a) b) c) d) e) potncias nominais dos enrolamentos; tenses nominais dos enrolamentos; correntes nominais dos enrolamentos; frequncia nominal; nveis de isolamento dos enrolamentos.

5.2.2.

Condies de Sobrecarga Os transformadores podem ser sobrecarregados de acordo com a NBR 5416. Os equipamentos auxiliares tais como buchas, comutadores de derivaes em carga e outros, devem suportar sobrecargas correspondentes a at uma vez e meia a potncia nominal do transformador. Quando se desejarem condies de sobrecarga diferentes das acima mencionadas, o fabricante ser informado.

5.2.3.

Tenso Nominal dos Enrolamentos Salvo indicao em contrrio, os transformadores devem ser capazes de funcionar, na derivao principal, com tenso diferente da nominal, nas condies descritas no item 5.4 da NBR 5356-1.

5.2.4.

Frequncia Nominal A frequncia nominal 60 Hz.

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5.2.5. 5.2.5.1.

Nvel de Isolamento Os requisitos de nvel de isolamento, espaamentos no ar e demais itens devem obedecer ao estabelecido na NBR 5356-3. A Tabela 1 estabelece o nvel de isolamento dos transformadores.

5.2.5.2.

Tabela 1 - Nveis de Isolamento Nvel de Isolamento Tenso Mxima de Operao (kv eficaz) 1,2 15 24,2 36,2 5.3. Derivaes Os transformadores devem ter no enrolamento de alta tenso duas derivaes, alm da principal, para uma faixa de derivao que permitam obter a potncia nominal. A derivao principal aquela que corresponde de tenso mais elevada. 5.3.1. 5.3.1.1. Impedncia de Curto-circuito O fabricante deve especificar a impedncia de curto-circuito, em percentagem, nas derivaes principais de cada par de enrolamentos e nas outras combinaes de derivaes que julgar necessrio, na temperatura de referncia, conforme a Tabela 9. A impedncia de curto-circuito medida deve manter-se dentro do limite de tolerncia de 7,5 %, para transformadores de 2 enrolamentos, em relao ao valor declarado pelo fabricante. No caso de transformadores do mesmo projeto, a diferena entre as impedncias de curtocircuito de 2 transformadores quaisquer no deve exceder 7,5%, para transformadores de 2 enrolamentos, em relao ao valor declarado pelo fabricante. Tenso Suportvel Nominal Frequncia Industrial 1 minuto (kV eficaz) 10 34 50 70 Tenso Suportvel Nominal de Impulso Atmosfrico (kV crista) 95 150 170

5.3.1.2.

5.3.1.3.

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5.3.1.4.

Em relao impedncia de curto-circuito, so considerados aptos a trabalhar em paralelo os transformadores que obedecem aos limites especificados na NBR 5356-1, para transformadores do mesmo projeto. Perdas Mximas O fabricante deve garantir as perdas mximas em vazio e as perdas mximas totais, na temperatura de referncia, de acordo com a Tabela 9, com tenso senoidal, frequncia nominal, na derivao principal. As perdas mximas admitidas para cada potncia so as estabelecidas na NBR 5440 e mostradas no Anexo 7.3. desta Especificao. Caso a NBR 5440 seja revisada e haja diferenas com os valores do Anexo 7.3., devem ser respeitados os valores mximos da norma brasileira em sua ltima reviso. As perdas obtidas no ensaio de um ou mais transformadores monofsicos ou trifsicos, de dada ordem de fornecimento, no deve exceder as perdas garantidas em percentagem superior indicada na Tabela 2.

5.3.2. 5.3.2.1.

5.3.2.2.

5.3.2.3.

Tabela 2 - Tolerncia nas Perdas Mximas de Transformadores Perdas Mximas Nmero de Unidades de Cada Ordem de Compra 1 2 ou mais 2 ou mais Base de Determinao Em Vazio % 1 unidade cada unidade mdia de todas as unidades 10 10 0 Totais % 6 6 0

5.4. 5.4.1.

Classificao dos Mtodos de Resfriamento Quando for mencionado o termo leo, ele se refere tanto ao leo mineral, como a outros lquidos isolantes, como o leo vegetal. Os transformadores de distribuio adquiridos devem ser resfriados a leo, com circulao natural do fluxo de leo e circulao natural do ar, sendo designado ONAN.

5.4.2.

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5.5. 5.5.1.

Limites de Elevao de Temperatura As elevaes de temperatura dos enrolamentos, do leo, das partes metlicas e outras partes dos transformadores, projetados para funcionamento nas condies normais, no devem exceder os limites especificados na Tabela 3, quando ensaiados de acordo com a NBR 53562. Os limites de elevao de temperatura so vlidos para todas as derivaes. As elevaes de temperatura dos transformadores projetados para altitudes at 1000 m, quando funcionando em altitudes superiores a 1000 m, no devem exceder os limites especificados na Tabela 3 e devem estar de acordo com o estabelecido na NBR 5356-2.

5.5.2. 5.5.3.

Tabela 3 - Limites de Elevao de Temperatura Limites de Elevao de Temperatura (1) Dos Enrolamentos mtodo da variao da resistncia circulao do leo natural sem fluxo de leo dirigido Das Partes Metlicas em contato do do leo (2) com a isolao ponto slida ou mais adjacente quente mesma no em contato com a isolao slida e no adjacente mesma

55

65

50

65 (3)

80

65

no devem atingir a temperatura no temperaturas deve atingir, em superiores a nenhum caso, mxima valores que especificada venham danificar para o ponto estas partes, mais quente da outras partes ou isolao materiais adjacente ou adjacentes em contato com esta

Notas: 1. Os materiais isolantes, de acordo com experincia prtica e ensaios, devem ser adequados para o limite de elevao de temperatura em que o transformador enquadrado. 2. Medida prxima a superfcie do leo.PADRONIZAO DVOG APROVAO RES. DTE N 639/2009 - 17/08/2009 ELABORAO DVEN VISTO DPEP

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3. No caso de transformadores com elevao de temperatura de 65C, o fornecedor deve especificar no momento da proposta esta condio e comprovar, quando da inspeo, a utilizao de papel termo-estabilizado na fabricao do transformador, apresentando certificado do fornecedor do material. 5.6. Requisitos Relativos Capacidade de Suportar Curtos-circuitos Os transformadores devem atender o estabelecido na NBR 5356-5. 5.7. 5.7.1. Caractersticas Construtivas Classificao Trmica dos Materiais Isolantes Os materiais isolantes eltricos so classificados em classes de temperatura, definidas pela temperatura limite atribuda a cada uma, conforme a Tabela 4 e de acordo com a NBR 7034. Tabela 4 - Classes de Temperatura de Materiais Isolantes Classe Y A E Temperatura Limite Atribuda (o C) 90 105 120

5.7.2.

Caractersticas do leo O leo isolante dever ser do tipo mineral, sendo de base naftnica (tipo A) ou base parafnica (tipo B) e dever ser livre de PCB. O leo dever ser livre de umidade e impurezas para que o mesmo garanta o seu poder dieltrico; Os ensaios realizados no leo devem estar de acordo com a NBR 5356-1. O leo de mineral dever atender as caractersticas definidas nas especificaes ASTM D3487 ou IEC 60296 e a resoluo ANP n 36 de 05/12/2008 (Especificao tcnica dos leos minerais isolantes tipo A e tipo B). Quando solicitado, as caractersticas e aplicabilidade dos leos vegetais isolantes devem estar de acordo com a NBR 15422.

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5.7.3.

Tanque do Transformador e Respectiva Tampa O tanque e a respectiva tampa devem ser de chapas de ao, laminadas a quente, conforme a NBR 6650 e a NBR 11888. O transformador dever ser projetado e construdo para operar hermeticamente selado, devendo suportar variaes de presso interna, bem como seu prprio peso, quando levantado. A tampa, o corpo e o fundo do tanque devem ser construdos em chapas de ao com espessuras mnimas definidas na Tabela 5.

Tabela 5 - Espessura de Chapas do Tanque Potncia do Transformador (kVA) P