Introdução: Porque é que o teste de transformadores é importante?
Os transformadores são componentes cruciais dos sistemas de transmissão e distribuição eléctrica, desempenhando um papel vital na regulação da tensão e na eficiência energética. Os ensaios regulares são essenciais para garantir a fiabilidade, eficiência e segurança, uma vez que os transformadores podem degradar-se ao longo do tempo devido a tensões operacionais, condições ambientais ou defeitos de fabrico.
Como um dos principais fabricantes de transformadores da China, Evernew Transformer tem mais de 30 anos de experiência na produção de transformadores de alta qualidade. Os nossos produtos são exportados para mais de 70 países, incluindo os Estados Unidos, Canadá, Rússia, Europa, América do Sul, África e Ásia, e cumprem as certificações CE, UL e GOST. Efectuamos testes rigorosos aos transformadores para cumprir as normas internacionais e garantir um desempenho superior.
Este guia fornece uma análise pormenorizada dos métodos de ensaio de transformadoresajudando os profissionais e engenheiros a avaliar eficazmente o desempenho dos transformadores.
Compreender os parâmetros de teste do transformador
1. Parâmetros-chave do transformador
Antes de realizar qualquer ensaio de transformador, é importante compreender os parâmetros-chave que definem a eficiência, o desempenho e a fiabilidade do transformador.
a. Ensaio de perda de núcleo (perda de ferro)
Definição: A perda do núcleo (ou perda de ferro) ocorre devido à histerese e às correntes de Foucault no núcleo magnético do transformador. Estas perdas ocorrem mesmo quando o transformador não está a fornecer corrente de carga.
Método de ensaio:
Ensaio em circuito aberto: O enrolamento primário é alimentado com tensão nominal enquanto o secundário permanece aberto.
Medição de potência: Mede a energia perdida sob a forma de calor no núcleo.
Análise: Uma perda de núcleo elevada pode indicar um material de núcleo deficiente, uma laminação incorrecta ou um fluxo magnético excessivo.
b. Ensaio de perda de cobre (perda no enrolamento)
Definição: A perda de cobre ocorre devido à resistência dos enrolamentos do transformador quando a corrente flui. Esta perda aumenta com cargas de corrente mais elevadas.
Método de ensaio:
Ensaio de curto-circuito: O enrolamento secundário está em curto-circuito e é aplicada uma tensão reduzida ao primário.
Medição atual: Determina as perdas com base em P = I²Rem que R é a resistência do enrolamento.
Análise: Uma perda excessiva de cobre pode indicar um material condutor deficiente, ligações soltas ou problemas de sobreaquecimento.
c. Medição da resistência do enrolamento
Definição: Mede a resistência dos enrolamentos do transformador para avaliar a integridade eléctrica.
Método de ensaio:
Teste de resistência DC utilizando um micro-ohmímetro.
Medição de quatro terminais para eliminar erros de resistência de chumbo.
Análise: Uma resistência superior à esperada pode sugerir deterioração do enrolamento, contactos corroídos ou falhas entre espiras.
2. Parâmetros eléctricos essenciais
a. Medição da corrente primária
Definição: A corrente que flui através do enrolamento primário quando o transformador é energizado.
Importância:
Uma corrente primária superior à prevista pode indicar uma sobrecarga ou curto-circuitos no enrolamento.
Uma corrente inferior à esperada pode resultar de uma má correspondência de impedância ou de uma configuração incorrecta do circuito.
Método de ensaio:Aplicar tensão nominal ao enrolamento primário e medir a corrente.
Comparar com os valores nominais fornecidos nas especificações do transformador.
b. Medição da tensão secundária
Definição: A tensão de saída no enrolamento secundário em condições de carga.
Importância:
Uma tensão secundária elevada pode indicar problemas de regulação da tensão, rutura do isolamento ou efeitos de ressonância.
Uma tensão secundária baixa pode sugerir uma sobrecarga, uma resistência excessiva do enrolamento ou definições de derivação incorrectas.
Método de ensaio:Utilizar um voltímetro para medir a tensão secundária em condições de vazio e de plena carga.
Assegurar que os rácios de tensão correspondem às especificações de conceção do transformador.
c. Medição da indutância de fuga
Definição: A indutância de fuga refere-se à porção do fluxo magnético que não liga os enrolamentos primário e secundário.
Importância:
Uma indutância de fuga elevada pode levar a uma má regulação da tensão em aplicações de alta frequência.
É preferível uma indutância de fuga baixa para transformadores de potência mas pode não ser adequado para aplicações como circuitos de ignição.
Método de ensaio:Utilizar um Medidor LCR ou um analisador de impedância para medir a indutância de fuga.
d. Medição da capacitância do enrolamento
Definição: Mede a capacitância entre os enrolamentos do transformador ou entre os enrolamentos e o núcleo.
Importância:
Maior capacitância pode provocar a saturação dos transformadores a tensões mais baixas, afectando a resposta em frequência.
Capacitância inferior é preferível para transformadores de alta frequência para reduzir as perdas parasitas.
Método de ensaio:Medir a capacitância entre os enrolamentos utilizando uma ponte LCR ou um medidor de capacitância.
Métodos comuns de teste de transformadores
1. Ensaio em circuito aberto (sem carga)
Objetivo: Medir perdas de ferro e corrente sem carga.
Procedimento:
Ligar a tensão nominal ao enrolamento primário com o secundário aberto.
Medir a potência, a corrente e a tensão de entrada.
Calcular a perda do núcleo utilizando a medição da potência.
2. Ensaio de curto-circuito
Objetivo: Medir as perdas no cobre e determinar os parâmetros do circuito equivalente.
Procedimento:
Colocar o enrolamento secundário em curto-circuito e aplicar uma tensão reduzida ao primário.
Medir a corrente, a tensão e a perda de potência.
Calcular perda de cobre (P = I²R).
3. Teste de resistência do isolamento
Objetivo: Verificar a integridade do isolamento entre os enrolamentos e o núcleo.
Procedimento:
Utilizar um megómetro (megger) para aplicar uma tensão CC elevada.
Medir a resistência de isolamento em MΩ (megohms).
Uma baixa resistência de isolamento indica a entrada de humidade, a degradação do isolamento ou a contaminação.
4. Ensaio de descarga parcial (PD)
Objetivo: Para detetar pequenas descargas eléctricas que indicam uma falha de isolamento em fase inicial.
Procedimento:
Aplicar uma tensão CA elevada e monitorizar os sinais de descarga parcial.
Uma descarga excessiva pode indicar vazios, fissuras ou contaminação no isolamento.
5. Ensaio de resistência dieléctrica (Hi-Pot)
Objetivo: Para garantir que o isolamento pode suportar tensões elevadas sem rutura.
Procedimento:
Aplicar uma sobretensão (1,5 a 2 vezes a tensão nominal) durante um curto período.
Verificar a existência de avarias no isolamento ou de correntes de fuga.
6. Ensaio do óleo do transformador (para transformadores imersos em óleo)
Objetivo: Avaliar a qualidade do óleo de isolamento e detetar os contaminantes.
Testes efectuados:
Análise de gases dissolvidos (DGA) para detetar sobreaquecimento e arcos voltaicos.
Ensaio de resistência dieléctrica para medir a capacidade de isolamento do óleo.
Análise do teor de humidade para evitar a degradação do isolamento.
Transformador Evernew: Excelência no fabrico e ensaio de transformadores
Na Evernew Transformer, implementamos procedimentos de teste rigorosos para garantir que cada transformador cumpre os mais elevados padrões de desempenho e segurança. As nossas instalações de ensaio topo de gama incluem:
✅ Laboratório automatizado de testes de alta tensão - Efectua ensaios de impulso e de resistência dieléctrica.
✅ Teste de descarga parcial - Detecta falhas de isolamento em fase inicial.
✅ Elevação térmica e teste de eficiência - Garante um desempenho ótimo.
✅ Laboratório de análise de óleo de transformador - Aumenta a fiabilidade dos transformadores imersos em óleo.
✅ Monitorização em linha e manutenção preditiva - Prolonga a vida útil do transformador.
Conclusão: Garantir um desempenho fiável do transformador
Os testes abrangentes são cruciais para a fiabilidade, eficiência e longevidade dos transformadores. Ao implementar testes de circuito aberto, curto-circuito, isolamento e de diagnóstico avançado, os engenheiros podem detetar precocemente potenciais problemas e evitar falhas.
A Evernew Transformer está empenhada em fornecer transformadores de alta qualidade e rigorosamente testados a clientes em todo o mundo. Para soluções personalizadas de transformadores e consultoria especializada, contacte-nos hoje mesmo!
