[TOSHIBA] Transformadores: Aspectos Construtivos dos Transformadores de Potência

A figura apresenta um esquema de um transformador de potência. O transformador de potência é um transformador trifásico, e o modelo apresentado abaixo é frequentemente utilizado em subestações para elevação ou abaixamento.

Nota-se a presença das buchas de Alta Tensão (maiores) e as de Baixa Tensão (menores), onde se conectam os cabos para transmissão ou distribuição. O tanque é um compartimento onde se encontra a parte ativa (enrolamentos) e é preenchido com um comum fluido dielétrico, geralmente, óleo mineral. Como os enrolamentos da parte ativa se aquecem muito, é necessário que haja um sistema de refrigeração, por esse motivo a parte ativa é envolvida em óleo que além de contribuir para a isolação, permite a troca de calor com o ambiente. Esta troca ocorre quando o óleo que circula nos radiadores, pois ao se aquecer, o óleo ocupa a parte superior do tanque entrando na tubulação que leva ao radiador.

Visando aumentar a eficiência do sistema de refrigeração, acrescenta-se ventilação forçada aos radiadores e o óleo também pode ser forçado a circular. 

Como o fluido dielétrico deve preencher totalmente o tanque do transformador, é necessário compensar a variação do volume do fluido nas variações da temperatura do equipamento. Esta é a função do tanque de expansão ou compensação do transformador: propiciar um espaço livre para o aumento de volume do fluido, no caso de um aumento de temperatura, ou manter uma reserva de fluido, no caso de queda da temperatura.

Na parte ativa, os enrolamentos de baixa tensão ficam enrolados por baixo dos de alta tensão. Os condutores são geralmente de cobre, e muito raramente de alumínio e possuem seção reta retangular para facilitar a sua disposição no núcleo. A isolação dos condutores é feita com material isolante à base de celulose, um papel isolante, que tem suas características isolantes melhoradas quando as fibras de celulose são impregnadas com o óleo isolante. A parte ativa também é comprimida pelo disco de compressão a fim de evitar uma possível movimentação vertical.

Os espaçamentos entre as camadas de condutores permitem a circulação do fluido para que este possa retirar o calor gerado pelo enrolamento. A função dos espaçadores, então, é manter este caminho de circulação e assegurar a rigidez mecânica do conjunto do enrolamento. Os espaçadores são feitos de cartão prensado ou de madeira seca.

O núcleo, é constituído de aço-silício que é um material que combina grande permeabilidade magnética e resistência mecânica. O mesmo núcleo encontra-se preso pela estrutura de sustentação, a fim de evitar qualquer movimentação devido a esforços eletromecânicos provocados pela interações dos campos magnéticos internos no núcleo.