BRPI1100186A2 - transformador de distribuiÇço a seco - Google Patents
transformador de distribuiÇço a seco Download PDFInfo
- Publication number
- BRPI1100186A2 BRPI1100186A2 BRPI1100186-0A BRPI1100186A BRPI1100186A2 BR PI1100186 A2 BRPI1100186 A2 BR PI1100186A2 BR PI1100186 A BRPI1100186 A BR PI1100186A BR PI1100186 A2 BRPI1100186 A2 BR PI1100186A2
- Authority
- BR
- Brazil
- Prior art keywords
- voltage winding
- cooling
- transformer
- cooling circuit
- high voltage
- Prior art date
Links
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims abstract description 80
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 71
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 claims abstract description 13
- 238000005057 refrigeration Methods 0.000 claims description 3
- 239000011152 fibreglass Substances 0.000 claims description 2
- 239000007769 metal material Substances 0.000 claims description 2
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 2
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 2
- 239000013535 sea water Substances 0.000 claims description 2
- 239000012809 cooling fluid Substances 0.000 claims 1
- 239000012774 insulation material Substances 0.000 claims 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 13
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 description 7
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 7
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 6
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 6
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 5
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 5
- 238000002242 deionisation method Methods 0.000 description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 2
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 2
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 2
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 2
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 2
- 101100451260 Arabidopsis thaliana HMGS gene Proteins 0.000 description 1
- 229910001369 Brass Inorganic materials 0.000 description 1
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical group [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000010951 brass Substances 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000010292 electrical insulation Methods 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 239000013505 freshwater Substances 0.000 description 1
- 239000003673 groundwater Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 208000008813 mosaic variegated aneuploidy syndrome Diseases 0.000 description 1
- 239000011343 solid material Substances 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
- H01F27/08—Cooling; Ventilating
- H01F27/10—Liquid cooling
- H01F27/16—Water cooling
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
- H01F27/28—Coils; Windings; Conductive connections
- H01F27/32—Insulating of coils, windings, or parts thereof
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
- H01F27/28—Coils; Windings; Conductive connections
- H01F27/32—Insulating of coils, windings, or parts thereof
- H01F27/322—Insulating of coils, windings, or parts thereof the insulation forming channels for circulation of the fluid
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
- H01F27/28—Coils; Windings; Conductive connections
- H01F27/32—Insulating of coils, windings, or parts thereof
- H01F27/327—Encapsulating or impregnating
- H01F2027/328—Dry-type transformer with encapsulated foil winding, e.g. windings coaxially arranged on core legs with spacers for cooling and with three phases
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Transformer Cooling (AREA)
Abstract
TRANSFORMADOR DE DISTRIBUIÇçO A SECO. A presente invenção refere-se a um transformador de distribuição seco (1) compreendendo pelo menos um enrolamento de baixa tensão (2) e um enrolamento de alta tensão (3), montados concentricamente ao redor de uma coluna de núcleo (1.2, 1.3). O transformador (1) compreende pelo menos um circuito de refrigeração (7) associado a pelo menos um enrolamento de baixa tensão (2) e/ou a um enrolamento de alta tensão (3). Tal circuito de refrigeração (7) é isolado eletncamente aos enrolamentos de baixa e alta tensão (2,3). Além disso, o circuito de refrigeração (7) é capaz de permitir circulação de um fluido refrigerante em seu interior. Adicionalmente, o circuito de refrigeração (7) é provido de uma disposição construtiva configurada para envolver parcialmente a coluna de núcleo (1.2, 1.3), ou seja, a disposição construtiva é configurada para não formar espira ao redor da coluna de núcleo (1.2, 1.3). O circuito de refrigeração (7) é provido de dutos de resfriamento (6), sendo que cada duto de resfriamento (6) possui uma seção transversal que envolve parcialmente uma seção transversal da coluna de núcleo (1.2, 1.3).
Description
Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "TRANSFOR- MADOR DE DISTRIBUIÇÃO A SECO".
A presente invenção refere-se a um transformador de distribui- ção a seco. Mais particularmente, a presente invenção refere-se a um trans- formador elétrico de distribuição a seco trifásico ou monofásico, provido de uma isolação sólida e projetado para uso preferencial em instalações de dis- tribuição industrial, plataforma de exploração de petróleo ou marina. Descrição do Estado Da Técnica
Conforme conhecido da técnica, os sistemas de distribuição de energia elétrica utilizam transformadores elétricos capazes de permitir o for- necimento da energia elétrica em tensões adequadas para condução de cor- rente elétrica desde os locais de geração até as regiões de consumo.
Particularmente, para que a transmissão de energia elétrica ao longo de grandes distâncias seja possível, é pratica usual aumentar a tensão geradora através de transformadores, de modo a reduzir os efeitos das per- das de potência que ocorrem na resistência elétrica dos cabos condutores. Sendo assim, a transmissão de energia elétrica é feita em alta tensão até às proximidades das regiões de consumo, onde esta tensão é reduzida para valores adequados aos equipamentos dos usuários, também por meio de transformadores. Tal redução do nível de tensão é realizada em várias eta- pas, utilizando-se transformadores que ficam localizados próximos aos cen- tros de consumo de energia, sendo que a sua instalação física pode ser aé- rea, fixados em poste, no chão em instalação interna ou instalação externa, ou ainda em instalação subterrânea. Em linhas gerais, um transformador elétrico é basicamente cons-
tituído de enrolamentos de alta tensão, enrolamentos de baixa tensão, nú- cleo de ferro para circulação do fluxo magnético, ligações entre os enrola- mentos e terminais de conexão. Tendo em vista as perdas existentes, os enrolamentos e núcleo apresentam um aumento de temperatura, sendo que o aquecimento máximo permitido está determinado pelos materiais e nor- mas.
Tipicamente em instalações industriais como, por exemplo, pia- taformas de extração de petróleo e navios, em que o espaço de instalação é reduzido, são usados transformadores secos com isolação sólida. Em outras palavras, nesses tipos de instalações são utilizados transformadores cuja parte ativa não é imersa em líquido isolante e que possuem um ou mais en- rolamentos encapsulados em isolação sólida. As tensões preferencialmente utilizadas são da ordem de 4.160 V, 13.800 V, 34.500 V para enrolamento de alta tensão e 220 V, 380 V, 660 V para enrolamentos de baixa tensão. As potências normalmente utilizadas são da ordem de 300 kVA a algumas de- zenas de MVA.
Tais transformadores de isolação sólida podem ser refrigerados
pelo ar, por circulação natural ou forçada, ou através de trocadores de calor ar/água. As normas como, por exemplo, a Norma Brasileira NBR 10295, de- nominam a refrigeração por circulação natural de ar como "AN" quando a transmissão de calor dos enrolamentos para o ar é feita por meio do ar de forma natural ou espontânea. Nesse caso, o ar aquecido pelo calor perdido dos enrolamentos do transformador é substituído por ar circundante a uma temperatura menor, proporcionando uma circulação natural de ar.
Cumpre notar que a capacidade de transmissão de calor dos en- rolamentos para o ar depende de vários fatores, entre eles, a temperatura do ar, a temperatura dos enrolamentos, a umidade relativa do ar, a pressão at- mosférica e altura de instalação do transformador. Uma alternativa para au- mentar a capacidade de transmissão de calor das bobinas para o ar é atra- vés de ventilação forçada ou ar forçado (identificada como "AF" pelas nor- mas) por meio de, por exemplo, uso de ventiladores. Por exemplo, a figura 1 ilustra um transformador a seco 1' com
refrigeração de ar forçado "AF" conforme conhecido atualmente. Um ventila- dor 11' promove a retirada de ar quente da parte superior do transformador e o direciona para um trocador de calor 12' que, por sua vez, proporciona o retorno do ar resfriado para a base do transformador 1'. O ar refrigerado re- cebe o calor do transformador 1' e ascende até o topo de modo a reiniciar o ciclo (as setas do desenho indicam a direção e sentido do movimento de ar). Entretanto, esta técnica de refrigeração tem a desvantagem de que a troca de calor do transformador 1' é feita por meio do ar que tem uma capacidade de absorção menos eficaz em relação à água. Além disso, outra desvanta- gem desta técnica reside no fato de que o trocador de calor está posicionado próximo ao transformador, o que é um inconveniente em instalações de es- paço reduzido, como plataformas de petróleo ou navios.
Alternativamente, os transformadores a seco também podem ser refrigerados por água que circula no interior oco do próprio condutor dos en- rolamentos. Um exemplo deste tipo de transformador está mostrado no do- cumento de patente chinês CN 201340781. Entretanto, considerando que esta água de refrigeração está em
contato com o condutor do enrolamento e, portanto, está sujeita a uma mesma tensão elétrica, há a necessidade de sua isolação elétrica. Assim, os transformadores a seco refrigerados por água conhecidos atualmente reque- rem que a água de refrigeração seja submetida a um processo de desioniza- ção e tratamento para que ela seja eletricamente isolante ou pouco conduti- va (alto valor de resistência elétrica da água), a fim de evitar curtos-circuitos com as demais partes dos transformadores.
Além disso, os equipamentos de desionização da água de refri- geração são onerosos e requerem manutenção intensiva, o que significa um aumento significativo de custo.
Adicionalmente, os transformadores a seco refrigerados a água conforme a tecnologia atual precisam de dutos isolantes para interligar os condutores ocos do enrolamento sob tensão do transformador com os sis- temas de desionização e resfriamento da água, o que também aumenta o custo de manutenção, devido ao risco constante de vazamento da água de refrigeração.
Ainda, os dutos que conduzem água entre os enrolamentos e os sistemas de desionização e refrigeração da água devem ser isolados junto ao enrolamento até que haja um espaço suficiente para que a resistência do duto e água seja suficientemente elevada para evitar curtos circuitos. Esta execução requer um trabalho de montagem minucioso das ligações entre dutos e espaços de instalação, o que também aumenta os custos. Opcionalmente, já são conhecidas algumas técnicas, por exem- plo, àquelas descritas nos casos de patente CN 2785106 e WO 98/34241, que descrevem transformadores a seco refrigerados a partir de um circuito de água separado dos enrolamentos da bobina. Porém, os transformadores mostrados nessas técnicas anteriores apresentam meios de refrigeração configurados de maneira a acarretar perdas eletromagnéticas, o que, natu- ralmente, é indesejável, pois prejudica a sua eficiência de operação. Objetivos da Invenção
Os objetivos da presente invenção consistem em prover um transformador de distribuição a seco de baixo custo dotado de meios de re- frigeração que utilizam um fluido refrigerante capaz de reduzir a temperatura do dito transformador de uma maneira segura e eficiente.
Além disso, os objetivos da presente invenção também consis- tem em prover um transformador de potência a seco capaz de proporcionar a sua própria refrigeração sem acarretar no aumento das perdas eletromag- néticas e, desta forma, otimizar a eficiência de operação.
Adicionalmente, os objetivos da presente invenção ainda consis- tem em prover um transformador elétrico de baixo custo, compacto e capaz de proporcionar a sua autorrefrigeração. Breve Descrição da Invenção
Um ou mais objetivos da presente invenção é(são) alcançado(s) através da provisão de um transformador de distribuição a seco compreen- dendo pelo menos um enrolamento de baixa tensão e um enrolamento de alta tensão montados concentricamente ao redor de uma coluna de núcleo. O dito transformador compreende pelo menos um circuito de refrigeração associado a pelo menos um enrolamento de baixa tensão e/ou a um enrola- mento de alta tensão. Tal circuito de refrigeração é isolado eletricamente aos enrolamentos de baixa e alta tensão. Além disso, o circuito de refrigeração é capaz de permitir circulação de um fluido refrigerante em seu interior. Adi- cionalmente, o circuito de refrigeração é provido de uma disposição constru- tiva configurada para envolver parcialmente a coluna de núcleo.
Em outras palavras, a disposição construtiva do circuito de refri- geração é configurada para não formar espira ao redor da coluna de núcleo.
Um ou mais objetivos da presente invenção também é(são) al- cançado(s) através da provisão de um transformador de distribuição seco compreendendo pelo menos um enrolamento de baixa tensão e um enrola- mento de alta tensão montados concentricamente ao redor de uma coluna de núcleo. O dito transformador compreende pelo menos um circuito de re- frigeração associado a pelo menos um enrolamento de baixa tensão e/ou a um enrolamento de alta tensão. Tal circuito de refrigeração é isolado eletri- camente aos enrolamentos de baixa e alta tensão. Além disso, o circuito de refrigeração é capaz de permitir circulação de um fluido refrigerante em seu interior. Adicionalmente, o circuito de refrigeração é provido de dutos de res- friamento, sendo que cada duto de resfriamento possui uma seção transver- sal que envolve parcialmente uma seção transversal da coluna de núcleo. Descrição Resumida dos Desenhos A presente invenção será descrita a seguir em maiores detalhes,
com referência aos desenhos anexos, nos quais:
figura 1 - representa uma vista em perspectiva de um transfor- mador de distribuição a seco dotado de meios de refrigeração por ar forçado e água forçada através de um trocador de calor, conforme conhecido do es- tado da técnica;
figura 2 - representa uma vista em perspectiva de um transfor- mador de distribuição a seco de acordo com uma concretização preferencial da presente invenção;
figura 3 - representa uma vista esquemática lateral do transfor- mador de distribuição a seco ilustrado na figura 2;
figura 4 - representa uma vista esquemática superior do trans- formador de distribuição a seco ilustrado na figura 2, destacando a disposi- ção construtiva dos dutos de resfriamento;
figura 5 - representa uma vista esquemática lateral de uma se- ção de enrolamento de alta tensão do transformador de distribuição a seco ilustrado na figura 2 associado aos dutos de resfriamento;
figura 6 - representa uma primeira configuração dos dutos de resfriamento do transformador de distribuição a seco ilustrado na figura 2;
figura 7 - representa uma segunda configuração dos dutos de resfriamento do transformador de distribuição a seco ilustrado na figura 2; e figura 8 - representa uma vista esquemática lateral de uma se- ção de enrolamento de alta tensão e de uma seção de enrolamento de baixa tensão do transformador de distribuição a seco ilustrado na figura 2 associa- dos aos dutos de resfriamento. Descrição Detalhada das Figuras
A figura 2 ilustra uma vista em perspectiva de um transformador de distribuição a seco 1 de acordo com uma concretização preferencial da presente invenção, para uso preferencial em instalações de distribuição in- dustrial, plataforma de exploração de petróleo ou marina. Por conta disso, o transformador 1 é capaz de prover potências de até algumas dezenas de milhares de KVA.
Vale salientar inicialmente que a técnica da presente invenção
pode ser aplicada tanto a um transformador trifásico como a um transforma- dor monofásico.
Conforme pode ser visto na figura 3, tal transformador de distri- buição a seco 1 compreende pelo menos um enrolamento (ou bobina) de baixa tensão 2 e um enrolamento (ou bobina) de alta tensão 3 montados concentricamente ao redor de uma coluna de núcleo 1.2, 1.3, onde os enro- Iamentos de baixa e alta tensão 2, 3 são isolados eletricamente entre si a partir de material sólido. Particularmente, na concretização preferida da pre- sente invenção, o transformador 1 é do tipo trifásico e compreende um nú- cleo trifásico 1.1, 1.2, 1.3, três enrolamentos de baixa tensão 2 e três enro- Iamentos de alta tensão 3, como pode ser visto nas figuras 2, 3 e 4. Mais especificamente, o dito núcleo compreende porções ou colunas de núcleo superior e inferior 1.1, colunas de núcleo central 1.2 e colunas de núcleo la- terais 1.3.
Conforme pode ser visto nas figuras 5 e 8, o enrolamento da alta
tensão 3, também denominado de enrolamento externo, está isolado em re- lação a terra por meio de uma primeira isolação sólida 4.1, por exemplo resi- na epóxi. Externamente à primeira isolação sólida 4.1 é de boa prática pro- ver uma blindagem eletrostática 5 aterrada para uniformização de campo. O enrolamento de baixa tensão 2, também denominado de enrolamento inter- no, está isolado de terra por meio de uma segunda isolação sólida 4.2, por exemplo resina epóxi. O enrolamento de baixa tensão 2 pode possuir blin- dagem aterrada ou não conforme requerido pelas características da isola- ção.
Ainda de acordo com a figura 8, o transformador 1 compreende terminais 2.1 de enrolamento de baixa tensão 2 que são encapsulados, blin- dados e montados no topo do enrolamento. Preferencialmente, tais terminais 2.1 são do tipo "plug-in" desconectáveis.
Adicionalmente, o transformador 1 compreende pelo menos um circuito de refrigeração 7, associado a pelo menos um enrolamento de baixa tensão 2 ou a um enrolamento de alta tensão 3, capaz de permitir circulação de um fluido refrigerante em seu interior. Cumpre notar que essa associação entre o circuito de refrigeração 7 aos enrolamentos de alta ou baixa tensão 2, 3 é feita de maneira a garantir a isolação elétrica entre eles, ou seja, o circuito de refrigeração 7 é isolado eletricamente aos enrolamentos de baixa e alta tensão 2,3. Além disso, o circuito de refrigeração 7 também é prefe- rencialmente aterrado.
Preferencialmente, o fluido refrigerante consiste em água do mar nas aplicações em que o transformador é utilizado em instalações como pla- taformas de petróleo ou navios. Naturalmente, outros tipos de fluidos podem ser utilizados, desde que adequados para a aplicação desejada, como, por exemplo, água doce, reciclada ou a mesma água já utilizada em outros e- quipamentos de refrigeração industrial, inclusive com adição de cargas de qualquer natureza para aumentar a condutividade térmica da água de refri- geração.
Ainda de maneira preferencial, o fluido refrigerante circula de maneira forçada no interior do circuito de refrigeração 7. Sendo assim, o flui- do refrigerante absorve o calor dos enrolamentos do transformador 1 e, após circular pelas partes (dutos) do circuito de refrigeração 7 próximas aos enro- lamentos, ela é removida, possibilitando a entrada de fluido refrigerante a uma temperatura menor.
Cumpre notar ainda que o circuito de refrigeração 7 é provido de uma disposição construtiva configurada para envolver parcialmente a coluna de núcleo 1.2, 1.3, conforme pode ser visto na figura 4. Em outras palavras, o circuito de refrigeração 7 é provido de uma disposição construtiva configu- rada para não formar espira ao redor da coluna de núcleo 1.2, 1.3, o que permite uma redução das perdas eletromagnéticas e, desta forma, propor- ciona a otimização da eficiência de operação. Particularmente, o circuito de refrigeração 7 compreende pelo
menos um duto de resfriamento 6 que envolve parcial ou totalmente o enro- Iamento de baixa tensão 2 e/ou o enrolamento de alta tensão 3, conforme pode ser visto nas figuras 2, 3, 4, 5 e 8.
De acordo com as figuras 3, 4, 5 e 8, o circuito de refrigeração 7 é dotado de uma pluralidade de dutos de resfriamentos 6 dispostos em es- paços compreendidos entre o enrolamento de baixa tensão 2 e o enrolamen- to de alta tensão 3. Preferencialmente, os dutos de resfriamento 6 estão dis- postos também entre a coluna de núcleo 1.2, 1.3 e os enrolamentos de baixa e alta tensão 2, 3, a fim de prover uma maior eficácia de refrigeração. Ainda de maneira preferencial, os dutos de resfriamento 6 são
constituídos de materiais metálicos que devem ser aterrados. Opcionalmen- te, os dutos de resfriamento 6 podem ser constituídos de material isolante de resina e fibra de vidro, preferencialmente aterrados. Em outras palavras, os dutos de resfriamento são constituídos por um material adequado ao tipo de água utilizado a efeitos de proteção contra corrosão, como, por exemplo, aço inoxidável ou latão naval, ou outros materiais que podem ser condutores elé- tricos ou não.
Conforme pode ser visto na figura 4, cada duto de resfriamento 6 possui uma seção transversal que envolve parcialmente uma seção trans- versai da coluna de núcleo 1.2, 1.3. Esta disposição construtiva evita a for- mação de uma espira em torno da coluna de núcleo 1.2, 1.3.
De acordo com as figuras 6 e 7, os dutos de resfriamento 6 são associados operativamente a um trocador de calor externo 6.2 por meios de dutos de entrada/saída 6.1. Tal trocador de calor externo 6.2 pode ser alo- cado em lugar conveniente, distante do transformador 1.
Desta maneira, ao contrário das técnicas conhecidas, os dutos de resfriamento 6 da presente invenção são isolados dos enrolamentos, a- terrados e evitam formação de espira de modo a permitir que a máquina o- pere com água de refrigeração salgada ou sem tratamento em potências da ordem de 50 MVA1 e classe de tensão da ordem de até 34 kV. Por conta dis- so, é possível instalar o transformador 1 em um espaço reduzido, uma vez que não há a necessidade de alocar um espaço interno para tratamento da condutividade elétrica da água e, além disso, não há necessidade de um cubículo para o transformador 1. Em outras palavras, o transformador 1 da presente invenção possui a vantagem de não necessitar de um sistema de desionização da água, o que significa uma redução de custo e economia de material e espaço na instalação.
Uma vantagem adicional do transformador 1 da presente inven- ção refere-se ao fato de que este é isento de óleos isolantes, os quais pode- riam contaminar o meio ambiente, como o lençol freático em caso de vaza- mento, durante o transporte ou durante a operação do transformador. Assim, as instalações dos transformadores propostos na presente invenção podem ser de execução mais simples e econômica, uma vez que estes não reque- rem um sistema de contenção de óleo, em caso de vazamento ou explosão.
Adicionalmente, no transformador 1 objeto da invenção, a transmissão de calor desde os enrolamentos até o meio de refrigeração é feita por condução térmica, que tem maior eficiência térmica que a convec- ção usada na refrigeração por meio de ar.
Tendo sido descrito um exemplo de concretização preferido, de- ve ser entendido que o escopo da presente invenção abrange outras possí- veis variações, sendo limitado tão somente pelo teor das reivindicações a- pensas, onde são incluídos os possíveis equivalentes.
Claims (10)
1. Transformadorde distribuição a seco (1) compreendendo pelo menos: - um enrolamento de baixa tensão (2) e um enrolamento de alta tensão (3), montados concentricamente ao redor de uma coluna de núcleo (1.2, 1.3); e - um circuito de refrigeração (7) associado a pelo menos um en- rolamento de baixa tensão (2) e/ou a um enrolamento de alta tensão (3), o circuito de refrigeração (7) sendo isolado eletricamente aos enrolamentos de baixa e alta tensão (2,3), o circuito de refrigeração (7) sendo capaz de permi- tir circulação de um fluido refrigerante em seu interior, o transformador (1) sendo caracterizado pelo fato de que o cir- cuito de refrigeração (7) é provido de uma disposição construtiva configurada para envolver parcialmente a coluna de núcleo (1.2, 1.3).
2. Transformador, de acordo com a reivindicação 1, caracteriza- do pelo fato de que o circuito de refrigeração (7) compreende pelo menos um duto de resfriamento (6) que envolve parcialmente o enrolamento de bai- xa tensão (2) e/ou o enrolamento de alta tensão (3).
3. Transformador, de acordo com a reivindicação 1, caracteriza- do pelo fato de que o circuito de refrigeração (7) compreende pelo menos um duto de resfriamento (6) que envolve totalmente o enrolamento de baixa tensão (2) e/ou o enrolamento de alta tensão (3).
4. Transformador, de acordo com a reivindicação 2 ou 3, carac- terizado pelo fato de que o circuito de refrigeração (7) é dotado de uma plu- ralidade de dutos de resfriamento (6) dispostos em espaços compreendidos entre o enrolamento de baixa tensão (2) e o enrolamento de alta tensão (3) e/ou em espaços compreendidos entre a coluna de núcleo (1.2, 1.3) e os enrolamentos de baixa e alta tensão (2, 3).
5. Transformador, de acordo com qualquer uma das reivindica- ções precedentes, caracterizado pelo fato de que o fluido refrigerante consis- te em água do mar.
6. Transformador, de acordo com qualquer uma das reivindica- ções 2 a 5, caracterizado pelo fato de que o duto de resfriamento (6) é cons- tituído de material metálico.
7. Transformador, de acordo com qualquer uma das reivindica- ções 2 a 5, caracterizado pelo fato de que o duto de resfriamento (6) é cons- tituído de material isolante de resina e fibra de vidro.
8. Transformador, de acordo com qualquer uma das reivindica- ções precedentes, caracterizado pelo fato de que o fluido refrigerante circula de maneira forçada no interior do circuito de refrigeração (7).
9. Transformador de distribuição a seco (1) compreendendo pelo menos: - um enrolamento de baixa tensão (2) e um enrolamento de alta tensão (3), montados concentricamente ao redor de uma coluna de núcleo (1.2, 1.3); e - um circuito de refrigeração (7) associado a pelo menos um en- rolamento de baixa tensão (2) e/ou a um enrolamento de alta tensão (3), o circuito de refrigeração (7) sendo capaz de permitir circulação de um fluido refrigerante em seu interior, o transformador (1) sendo caracterizado pelo fato de que o cir- cuito de refrigeração (7) é provido de uma disposição construtiva configurada para não formar espira ao redor da coluna de núcleo (1.2, 1.3).
10. Transformador de distribuição a seco (1) compreendendo pe- lo menos: - um enrolamento de baixa tensão (2) e um enrolamento de alta tensão (3), montados concentricamente ao redor de uma coluna de núcleo (1.2, 1.3); e - um circuito de refrigeração (7) associado a pelo menos um en- rolamento de baixa tensão (2) e/ou a um enrolamento de alta tensão (3), o circuito de refrigeração (7) sendo capaz de permitir circulação de um fluido refrigerante em seu interior, o transformador (1) sendo caracterizado pelo fato de que o cir- cuito de refrigeração (7) é provido de dutos de resfriamento (6), sendo que cada duto de resfriamento (6) possui uma seção transversal que envolve parcialmente uma seção transversal da coluna de núcleo (1.2, 1.3).
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| BRPI1100186-0A BRPI1100186B1 (pt) | 2011-02-02 | 2011-02-02 | Transformador de distribuição a seco |
| JP2013552075A JP2014504806A (ja) | 2011-02-02 | 2012-02-01 | 乾式配電変圧器 |
| CN201280007572.1A CN103620709A (zh) | 2011-02-02 | 2012-02-01 | 干式配电变压器 |
| PCT/BR2012/000019 WO2012103613A1 (en) | 2011-02-02 | 2012-02-01 | Dry distribution transformer |
| US13/983,027 US20140028427A1 (en) | 2011-02-02 | 2012-02-01 | Dry distribution transformer |
| EP12706435.0A EP2671234B1 (en) | 2011-02-02 | 2012-02-01 | Dry distribution transformer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| BRPI1100186-0A BRPI1100186B1 (pt) | 2011-02-02 | 2011-02-02 | Transformador de distribuição a seco |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| BRPI1100186A2 true BRPI1100186A2 (pt) | 2013-04-30 |
| BRPI1100186B1 BRPI1100186B1 (pt) | 2020-03-31 |
Family
ID=45773981
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| BRPI1100186-0A BRPI1100186B1 (pt) | 2011-02-02 | 2011-02-02 | Transformador de distribuição a seco |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20140028427A1 (pt) |
| EP (1) | EP2671234B1 (pt) |
| JP (1) | JP2014504806A (pt) |
| CN (1) | CN103620709A (pt) |
| BR (1) | BRPI1100186B1 (pt) |
| WO (1) | WO2012103613A1 (pt) |
Families Citing this family (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| PL2866235T3 (pl) * | 2013-10-22 | 2020-04-30 | Abb Schweiz Ag | Transformator wysokiego napięcia |
| CN104269250A (zh) * | 2014-10-21 | 2015-01-07 | 江苏天利机电有限公司 | 水冷却干式变压器 |
| KR101678003B1 (ko) * | 2015-05-04 | 2016-11-21 | 엘에스산전 주식회사 | 몰드 변압기의 냉각장치 |
| EP3147915A1 (de) * | 2015-09-28 | 2017-03-29 | Siemens Aktiengesellschaft | Kühlung einer elektrischen drossel |
| DE202016104544U1 (de) * | 2016-08-18 | 2016-09-29 | Schneefuß + Rohde GmbH | Mehrphasige Gegentakt-Leistungsdrossel |
| TWI620210B (zh) * | 2016-08-22 | 2018-04-01 | 致茂電子股份有限公司 | 嵌埋熱傳元件之變壓器 |
| EP3288046B1 (de) * | 2016-08-25 | 2021-04-14 | Siemens Aktiengesellschaft | Spulenvorrichtung |
| DE102017102436B4 (de) * | 2017-02-08 | 2025-12-18 | Hitachi Energy Ltd | Trockentransformator mit Luftkühlung, Verfahren zur Kühlung und Verwendung eines Ring-Ventilators |
| EP3364430A1 (en) | 2017-02-17 | 2018-08-22 | ABB Schweiz AG | Medium-frequency transformer with dry core |
| KR102003346B1 (ko) * | 2017-11-08 | 2019-07-24 | 김동빈 | 건식 변압기 냉각장치 |
| CA3102644C (en) * | 2018-06-07 | 2021-08-17 | Siemens Aktiengesellschaft | Core sealing assemblies, core-coil assemblies, and sealing methods |
| US20210249182A1 (en) * | 2018-11-12 | 2021-08-12 | Carrier Corporation | Cooled transformer for an energy storage device |
| KR102108119B1 (ko) * | 2018-12-18 | 2020-05-07 | 송암시스콤 주식회사 | 혼합 기체를 이용한 드라이 에어 절연 변압기 |
| CN109801770B (zh) * | 2019-03-29 | 2024-06-11 | 华翔翔能科技股份有限公司 | 一种矿用防爆干式变压器 |
| EP3780034B1 (en) | 2019-08-14 | 2022-03-23 | Hitachi Energy Switzerland AG | A non-liquid immersed transformer |
| CN114586116A (zh) * | 2019-11-01 | 2022-06-03 | 日立能源瑞士股份公司 | 绝缘组件、变压器组件和干式变压器 |
| CN119581189A (zh) * | 2024-12-17 | 2025-03-07 | 宇恒电气（湖北）有限公司 | 一种利用地热进行高效冷却的干式变压器 |
Family Cites Families (25)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3302149A (en) * | 1964-09-30 | 1967-01-31 | Westinghouse Electric Corp | Electrical insulating structure |
| US3386058A (en) * | 1966-11-21 | 1968-05-28 | Westinghouse Electric Corp | Inductive assembly with supporting means |
| US4000482A (en) * | 1974-08-26 | 1976-12-28 | General Electric Company | Transformer with improved natural circulation for cooling disc coils |
| JPS54169721U (pt) * | 1978-05-22 | 1979-11-30 | ||
| DE3113139A1 (de) * | 1981-04-01 | 1982-10-21 | Smit Transformatoren B.V., 6500 Nijmegen | "trockentransformator oder drosselspule mit luftkuehlung" |
| JPS5875816A (ja) * | 1981-10-30 | 1983-05-07 | Toshiba Corp | 箔巻変圧器 |
| JPS5889815A (ja) * | 1981-11-25 | 1983-05-28 | Toshiba Corp | 箔巻変圧器 |
| JPS5893204A (ja) * | 1981-11-30 | 1983-06-02 | Toshiba Corp | 変圧器 |
| JPS58165307A (ja) * | 1982-03-26 | 1983-09-30 | Toshiba Corp | 変圧器 |
| JPS58177917U (ja) * | 1982-05-20 | 1983-11-28 | 三菱電機株式会社 | 電気機器の冷却装置 |
| JPS59222912A (ja) * | 1983-06-02 | 1984-12-14 | Toshiba Corp | 箔巻変圧器 |
| US4523169A (en) * | 1983-07-11 | 1985-06-11 | General Electric Company | Dry type transformer having improved ducting |
| JPS6420605A (en) * | 1987-07-16 | 1989-01-24 | Toshiba Corp | Foil-wound transformer |
| JPH0720902Y2 (ja) * | 1988-12-19 | 1995-05-15 | 株式会社明電舎 | タップ巻線付ガス絶縁変圧器 |
| US5097241A (en) * | 1989-12-29 | 1992-03-17 | Sundstrand Corporation | Cooling apparatus for windings |
| JPH03286510A (ja) * | 1990-04-03 | 1991-12-17 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 変圧器 |
| US5296829A (en) * | 1992-11-24 | 1994-03-22 | Electric Power Research Institute, Inc. | Core-form transformer with liquid coolant flow diversion bands |
| JP2853505B2 (ja) * | 1993-03-19 | 1999-02-03 | 三菱電機株式会社 | 静止誘導機器 |
| SE512059C2 (sv) | 1997-02-03 | 2000-01-17 | Abb Ab | Förfarande för framställning av gas- eller vätskekyld transformator/reaktor samt sådan transformator/reaktor |
| US6157282A (en) * | 1998-12-29 | 2000-12-05 | Square D Company | Transformer cooling method and apparatus therefor |
| US6806803B2 (en) * | 2002-12-06 | 2004-10-19 | Square D Company | Transformer winding |
| US7212406B2 (en) * | 2004-09-01 | 2007-05-01 | Rockwell Automation Technologies, Inc. | Cooling of electrical components with split-flow closed-end devices |
| CN2785106Y (zh) | 2005-01-21 | 2006-05-31 | 霍崇业 | 线圈用水冷却的干式固体绝缘变压器 |
| JP5196475B2 (ja) * | 2008-02-27 | 2013-05-15 | トクデン株式会社 | 衝合型乾式変圧器 |
| CN201340871Y (zh) | 2008-12-23 | 2009-11-04 | 天津力神电池股份有限公司 | 设有充电状态指示的两串锂电池保护板电路 |
-
2011
- 2011-02-02 BR BRPI1100186-0A patent/BRPI1100186B1/pt active IP Right Grant
-
2012
- 2012-02-01 JP JP2013552075A patent/JP2014504806A/ja active Pending
- 2012-02-01 EP EP12706435.0A patent/EP2671234B1/en active Active
- 2012-02-01 US US13/983,027 patent/US20140028427A1/en not_active Abandoned
- 2012-02-01 WO PCT/BR2012/000019 patent/WO2012103613A1/en not_active Ceased
- 2012-02-01 CN CN201280007572.1A patent/CN103620709A/zh active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20140028427A1 (en) | 2014-01-30 |
| WO2012103613A1 (en) | 2012-08-09 |
| JP2014504806A (ja) | 2014-02-24 |
| EP2671234A1 (en) | 2013-12-11 |
| EP2671234B1 (en) | 2016-09-14 |
| BRPI1100186B1 (pt) | 2020-03-31 |
| CN103620709A (zh) | 2014-03-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| BRPI1100186A2 (pt) | transformador de distribuiÇço a seco | |
| US8081054B2 (en) | Hyper-cooled liquid-filled transformer | |
| US10910138B2 (en) | Gas-insulated electrical apparatus, in particular gas-insulated transformer or reactor | |
| BRPI0903695A2 (pt) | transformador de distribuição seco submersìvel | |
| CN106783038A (zh) | 一种外侧循环冷却环氧浇注干式变压器 | |
| CN106024305A (zh) | 一种具有散热装置的干式变压器及其控制系统 | |
| CN102326252A (zh) | 具有静电屏蔽的电气设备 | |
| BRPI0611565B1 (pt) | Heat transport arrangement used to thermically insulated one or several elements, arrangement for cooling of one or various elements, method for neutralizing or eliminating temperature stratification in a medium and use of a arrangement " | |
| KR20140015977A (ko) | 유입식 변압기 | |
| ES2255310T3 (es) | Sistema y metodo para un transformador de distribucion refrigerado por tierra. | |
| US7994424B2 (en) | Cooling of high voltage devices | |
| US12400780B2 (en) | Non-liquid immersed transformer | |
| CN101346779B (zh) | 高压设备的冷却 | |
| KR102136370B1 (ko) | 지하수를 이용한 345kv, 154kv 변압기 열온도감지 냉각장치 | |
| US8669469B2 (en) | Cooling of high voltage devices | |
| EP3780035B1 (en) | A non-liquid immersed transformer | |
| JPH1022135A (ja) | 静止誘導電器の冷却システム | |
| KR20030062519A (ko) | 변압기의 냉각장치 | |
| KR20130021495A (ko) | 공랭식 고정자코일 냉각장치 | |
| US20230197325A1 (en) | A static electric induction arrangement | |
| CN207895950U (zh) | 外部冷却式空心油浸电抗器 | |
| WO1997030498A1 (en) | Internal transformer chimney | |
| KR20200002080U (ko) | 유입식 변압기 | |
| KR20080001216U (ko) | 식물유 변압기용 클램프의 구조 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| B15L | Others concerning applications: renumbering |
Free format text: RENUMERADO O PEDIDO DE PI1100186-0 PARA PP1100186-0. |
|
| B03A | Publication of a patent application or of a certificate of addition of invention [chapter 3.1 patent gazette] | ||
| B25C | Requirement related to requested transfer of rights |
Owner name: SIEMENS LTDA (BR/SP) |
|
| B25A | Requested transfer of rights approved |
Owner name: SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT (DE) |
|
| B06F | Objections, documents and/or translations needed after an examination request according [chapter 6.6 patent gazette] | ||
| B06T | Formal requirements before examination [chapter 6.20 patent gazette] | ||
| B07A | Application suspended after technical examination (opinion) [chapter 7.1 patent gazette] | ||
| B09A | Decision: intention to grant [chapter 9.1 patent gazette] | ||
| B16A | Patent or certificate of addition of invention granted [chapter 16.1 patent gazette] |
Free format text: PRAZO DE VALIDADE: 20 (VINTE) ANOS CONTADOS A PARTIR DE 02/02/2011, OBSERVADAS AS CONDICOES LEGAIS. |
|
| B25G | Requested change of headquarter approved |
Owner name: SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT (DE) |
|
| B25A | Requested transfer of rights approved |
Owner name: SIEMENS ENERGY GLOBAL GMBH AND CO. KG (DE) |