Transformers Clássicos: 50 Perguntas

1. Quais são os principais componentes dos transformadores imersos em óleo?

Resposta: Os principais componentes do transformador são: núcleo de ferro, enrolamento, tanque de combustível, almofada de óleo, respirador, tubo à prova de explosão, radiador, manga isolante, comutador de derivação, relé de gás, termômetro, óleo de rede, etc.

2. O que é um transformador totalmente isolado? O que é um transformador semi-isolante?

Resposta: O semi-isolamento é o isolamento principal do enrolamento próximo ao ponto neutro do transformador, e seu nível de isolamento é inferior ao dos enrolamentos das extremidades. Por outro lado, geralmente o nível de isolamento dos enrolamentos de cabeça e cauda do transformador é chamado de isolamento total.

3. Qual é a principal função do transformador no sistema de energia elétrica?

Resposta: A função do transformador no sistema de energia é transformar a tensão para facilitar a transmissão de energia. Após a elevação da tensão pelo transformador elevador, as perdas na linha podem ser reduzidas, a economia na transmissão de energia pode ser melhorada e o objetivo da transmissão de energia a longa distância pode ser alcançado. O transformador abaixador pode converter a alta tensão na tensão requerida pelo usuário em todos os níveis para atender às suas necessidades.

4. Quais são os riscos de rachaduras no revestimento?

Resposta: Rachaduras na carcaça reduzem a resistência do isolamento, o que pode causar danos adicionais até a ruptura total do isolamento. A carcaça também pode romper quando a água na rachadura congela. Portanto, uma rachadura na carcaça representa uma ameaça significativa para a operação segura do transformador.

5. Qual a diferença entre ponto neutro, ponto zero e linha zero?

Resposta: O ponto de conexão comum onde as extremidades (ou terminais) dos enrolamentos trifásicos são conectadas é chamado de ponto neutro da fonte de alimentação. Quando o ponto neutro da fonte de alimentação tem uma boa conexão com o dispositivo de aterramento, o ponto neutro é chamado de ponto zero; e o fio que parte do ponto zero é chamado de linha neutra.

6. Por que o conector da barra de distribuição externa aquece com facilidade?

A: As barras de distribuição externas são frequentemente corroídas pelo vento, chuva, neve, luz solar e congelamento. Todos esses fatores podem promover a oxidação e corrosão aceleradas das juntas das barras, aumentando a resistência de contato das juntas e elevando a temperatura.

7. Quais são as propriedades químicas do gás SF6?

Resposta: O gás SF6 é insolúvel em água e óleo de transformador, e não interage com oxigênio, argônio, alumínio e muitas outras substâncias em altas temperaturas. No entanto, sob a ação do arco voltaico e do efeito corona, o gás SF6 se decompõe, produzindo compostos com baixo teor de flúor, que podem danificar materiais isolantes. Esses compostos são gases altamente tóxicos. A reação de decomposição do SF6 está diretamente relacionada à umidade, portanto, medidas de desumidificação devem ser tomadas.

8. Qual é a função da almofada de óleo do transformador?

Resposta: Quando o volume do óleo do transformador se expande ou contrai com a variação da temperatura, a almofada de óleo desempenha a função de armazenamento e reposição, garantindo que o tanque de óleo esteja sempre cheio e reduzindo a taxa de deterioração do óleo. Há também um indicador de nível de óleo na lateral da almofada, que permite monitorar as variações do nível de óleo.

9. Por que o núcleo de ferro do transformador deve ser aterrado?

Resposta: O núcleo de ferro e outros acessórios do transformador estão no campo elétrico ao redor do enrolamento durante a operação. Se não estiverem aterrados, o núcleo de ferro e outros acessórios inevitavelmente induzirão uma certa tensão. Sob a ação da tensão aplicada, quando a tensão induzida exceder a tensão de descarga para o terra, ocorrerá um fenômeno de descarga. Para evitar a descarga interna do transformador, o núcleo de ferro deve ser aterrado.

10. Por que instalar um conjunto de para-raios de ZnO entre o capacitor de potência e o disjuntor?

Resposta: A instalação de um para-raios de ZnO pode prevenir a sobretensão operacional que pode ocorrer quando o capacitor de potência é acionado e religado, garantindo assim o funcionamento seguro dos equipamentos elétricos.

11. Qual é a diferença entre os valores indicados pelo medidor de energia elétrica e pelo medidor de potência?

Resposta: O medidor de energia indica a quantidade de energia elétrica emitida, transmitida e consumida instantaneamente pelos equipamentos de geração, fornecimento e consumo; e o valor registrado no medidor de energia elétrica é a quantidade acumulada de energia elétrica emitida, transmitida e consumida dentro de um determinado período de tempo.

12. Quais são os requisitos para baterias em conjuntos de baterias em paralelo?

Resposta: A força eletromotriz de cada bateria em uma bateria em paralelo deve ser igual; caso contrário, a bateria com maior força eletromotriz descarregará a bateria com menor força eletromotriz, formando uma corrente de recirculação dentro do conjunto de baterias. Além disso, a resistência interna de cada bateria também deve ser a mesma; caso contrário, a corrente de descarga da bateria com menor resistência interna será excessiva. Baterias com diferentes graus de envelhecimento (novas e antigas) não devem ser usadas em paralelo.

13. Qual é a função do dispositivo de sinalização central?

Resposta: O sistema de sinalização central é um dispositivo que monitora o funcionamento dos equipamentos elétricos na subestação. Ele emite sinais sonoros e luminosos de acordo com as características das falhas nos equipamentos elétricos, informando os operadores para que realizem buscas rapidamente, tomem decisões corretas e tomem as medidas necessárias, garantindo assim a operação segura dos equipamentos.

14. Por que a eletricidade ainda existe por um curto período de tempo quando a caneta de teste elétrico é usada para inspeção elétrica após a falha de energia na linha de cabos?

Resposta: O cabo de alimentação comporta-se como um capacitor. Após uma falha de energia, ainda existe carga residual no cabo, e permanece uma diferença de potencial em relação ao terra. Se a energia for cortada imediatamente, a caneta de teste indicará a presença de eletricidade no cabo. Portanto, é necessário descarregá-lo completamente, e o fio de aterramento só pode ser instalado após o teste com o cabo desligado.

15. O que é sobretensão interna?

Resposta: A sobretensão interna é um processo transitório no qual o estado do sistema muda repentinamente devido à operação, acidente ou outros motivos, ocorrendo uma transição de um estado estável para outro. Durante esse processo, podem ocorrer sobretensões perigosas no sistema. Essas sobretensões são causadas pela oscilação e acúmulo de energia eletromagnética no sistema, por isso são chamadas de sobretensões internas.

16. Qual é a função do anel equalizador superior do para-raios de válvula de 220 kV?

Resposta: Após instalar o anel equalizador de tensão, certifique-se de que a distribuição de tensão do para-raios seja uniforme.

17. O que é proteção de conexão zero? Quais são as vantagens?

Resposta: A ligação com proteção zero é uma forma de conectar diretamente as partes metálicas do equipamento que não estão energizadas em condições normais ao sistema elétrico por meio de fios. Adote o método de proteção zero para garantir a segurança pessoal e prevenir acidentes por choque elétrico.

18. Qual é a função de um disjuntor de alta tensão?

Resposta: O disjuntor de alta tensão não só interrompe e reconecta a corrente sem carga e a corrente com carga no circuito de alta tensão em condições normais, como também, em conjunto com o dispositivo de proteção e o dispositivo automático, quando o sistema apresenta falhas, interrompe rapidamente a corrente de falta e impede a propagação do acidente. Isso garante a operação segura do sistema.

19. Qual o papel do sistema CC na subestação?

Resposta: O sistema CC fornece energia CC confiável para controle, sinalização, proteção de relés, dispositivos automáticos e iluminação de emergência na subestação. Ele também fornece energia operacional confiável. A confiabilidade do sistema CC desempenha um papel vital na operação segura da subestação e é a garantia dessa operação.

20. Para manter a bateria totalmente carregada durante o carregamento de flutuação normal, qual deve ser a tensão terminal de cada bateria?

Resposta: Para manter a bateria totalmente carregada, cada bateria conectada ao barramento CC deve manter uma tensão de 2,15 V durante o carregamento flutuante.

21. Por que instalar um dispositivo de monitoramento de isolamento CC?

Resposta: A operação prolongada de um polo aterrado no sistema CC da subestação não é permitida, pois se o aterramento ocorrer novamente em outro ponto do mesmo polo, poderá causar mau funcionamento do dispositivo de sinalização, da proteção por relés e do circuito de controle. Além disso, quando um polo é aterrado, se o outro polo for aterrado novamente, ocorrerá um curto-circuito em CC.

22. Explique o que é uma carga flutuante.

Resposta: O carregamento flutuante é instalado em duas unidades de carregamento: uma unidade de carregamento principal e outra unidade de carregamento flutuante. O carregamento flutuante serve para compensar a autodescarga da bateria, garantindo que o conjunto de baterias esteja sempre totalmente carregado.

23. Qual é a função da armadilha de ondas?

Resposta: O indutor de onda é um componente indispensável em comunicações de alta frequência, tanto para a transmissão de dados quanto para a proteção contra sobretensão. Ele impede o vazamento de corrente de alta frequência para outros circuitos e reduz a perda de energia em alta frequência.

24. Quais são os fenômenos que ocorrem quando o sistema oscila?

Resposta: Os fenômenos que ocorrem quando o sistema oscila são:

(1) Os ponteiros do medidor de corrente, voltagem e potência na subestação oscilam periodicamente. Se houver uma linha de interligação, a oscilação do medidor é mais evidente.

(2) Quanto mais próximo estiver do centro de oscilação do sistema, maior será a oscilação de tensão e a cintilação da lâmpada incandescente será muito óbvia.

25. Qual é a função do sinal de reinicialização quando o cartão é removido?

Resposta: O cartão perdido não foi reativado com o sinal luminoso, para que o pessoal de serviço não cometa erros e errôneos no registro da ação de proteção. Deve-se atentar para a reativação do sinal no cartão perdido o mais rápido possível, evitando ações repetidas e impossibilidade de distinguir o antes e o depois.

26. Circuitos de corrente alternada (CA) e corrente contínua (CC) de baixa tensão podem compartilhar um único cabo? E por quê?

Resposta: Não, porque:

(1) Compartilhar um único cabo pode reduzir o nível de isolamento do sistema CC.

(2) Se o isolamento CC estiver danificado, a linha mista CC causará um curto-circuito ou mau funcionamento da proteção do relé.

27. Qual o tamanho do megômetro que deve ser usado para medir o isolamento do circuito secundário? Qual é o valor padrão de megohms para esse isolamento?

Resposta: O ideal é usar um megôhmetro de 1000 V para medir o valor da resistência de isolamento do circuito secundário. Caso não haja um megôhmetro de 1000 V disponível, um de 500 V também pode ser utilizado. Os valores de resistência de isolamento exigidos são: no mínimo 1 megohm em operação, no mínimo 20 megohms em ambientes internos e no mínimo 10 megohms em ambientes externos.

28. Quais são as utilizações dos contatos auxiliares do interruptor de óleo?

Resposta: Os contatos normalmente abertos e normalmente fechados do próprio disjuntor a óleo alternam entre as posições de abertura e fechamento para conectar os circuitos de fechamento e desarme do mecanismo do disjuntor e o circuito de sinal sonoro, de forma a atingir o objetivo de abrir ou fechar o circuito do disjuntor e, assim, enviar corretamente um sinal sonoro, acionar o dispositivo automático e proteger o circuito de bloqueio, etc. Quando os contatos auxiliares do disjuntor são usados ​​nos circuitos de fechamento e desarme, deve haver retardos de tempo.

29. Qual é a função de um transformador de corrente?

Resposta: O transformador de corrente converte a alta corrente em uma corrente menor em uma determinada proporção, fornecendo corrente para diversos instrumentos e proteção de relés, além de isolar o sistema secundário da alta tensão. Ele não só garante a segurança de pessoas e equipamentos, como também simplifica e padroniza a fabricação de instrumentos e relés, melhorando os benefícios econômicos.

30. Qual é o princípio de funcionamento da proteção contra sobrecorrente?

Resposta: Quando ocorre um curto-circuito entre fases na rede elétrica, a corrente aumenta repentinamente e a tensão cai abruptamente. A proteção contra sobrecorrente consiste em ajustar a corrente de operação do relé de corrente de acordo com os requisitos de seletividade da linha. Quando a corrente de falta na linha atinge o valor de atuação do relé de corrente, este interrompe seletivamente o fornecimento de energia para a linha defeituosa, conforme os requisitos de seletividade do dispositivo de proteção.

31. Quais são os métodos de fiação de transformadores de corrente?

Resposta: Os métodos de ligação de transformadores de corrente incluem a ligação bifásica em V e a ligação bifásica com diferença de corrente, utilizando dois transformadores de corrente; a ligação trifásica em Y, a ligação trifásica em delta e a ligação de sequência zero, utilizando três transformadores de corrente.

32. Que tipos de fontes de potência reativa existem no sistema de energia?

Resposta: As fontes de potência reativa no sistema de energia são: ① gerador síncrono; ② condicionador de estágio; ③ capacitor de compensação em paralelo; ④ capacitor de compensação em série; ⑤ compensador estático.

33. Qual é o princípio de funcionamento do purificador de óleo do transformador?

Resposta: O transformador em operação provoca a circulação do óleo no purificador devido à diferença de temperatura entre a camada superior e a camada inferior. As substâncias nocivas presentes no óleo, como umidade, carbono livre, óxidos, etc., são absorvidas pelo gel de sílica no purificador com a circulação do óleo, permitindo sua purificação e a manutenção de suas boas propriedades elétricas e químicas, além de contribuir para a regeneração do óleo do transformador.

34. Qual é o efeito de resfriamento do dispositivo de resfriamento a ar e óleo para transformadores guiados e não guiados?

Resposta: A maior parte do fluxo de óleo do transformador equipado com dispositivo de resfriamento a ar com óleo de alta pressão não guiado retorna pelo espaço entre a parede da caixa e o enrolamento, e uma pequena parte do fluxo de óleo entra no enrolamento e no núcleo, com um efeito de resfriamento pouco eficaz. O fluxo de óleo de resfriamento que entra no tanque de óleo do transformador resfriado a ar, guiado pelo óleo de alta pressão, é direcionado através do defletor, fluindo efetivamente pelo núcleo de ferro e pelo interior do enrolamento, o que melhora o efeito de resfriamento e reduz o aumento da temperatura do enrolamento.

35. Qual é a função do termômetro? Quantos métodos de medição existem?

Resposta: O termômetro é usado para medir a temperatura do óleo na camada superior do tanque de óleo e desempenha um papel importante no monitoramento do funcionamento normal do transformador de potência. Os termômetros podem ser divididos em três métodos de medição de temperatura: termômetro de mercúrio, termômetro de sinal e termômetro de resistência, de acordo com a capacidade do transformador.

36. Qual é a função do amortecedor de abertura e fechamento do disjuntor de alta tensão?

Resposta: A função do amortecedor de abertura é evitar que as peças do disjuntor sejam danificadas pela enorme força de impacto gerada quando a mola libera energia. A função do amortecedor de fechamento é evitar que a força de impacto durante o fechamento o faça fechar excessivamente e danifique a carcaça.

37. O que é o disparo livre do disjuntor?

Resposta: A qualquer momento durante o processo de fechamento do disjuntor, se a ação de proteção acionar o circuito de disparo, o disjuntor pode ser desligado com segurança, o que é chamado de disparo livre. O disjuntor com disparo livre garante que ele possa ser desligado rapidamente quando fechado devido a um curto-circuito, evitando a expansão do risco.

38. Quais são as boas propriedades de extinção de arco elétrico do gás SF6?

Resposta: O gás SF6 possui as seguintes propriedades vantajosas:

(1) A condutividade da coluna de arco é alta, a tensão do arco é muito baixa e a energia da coluna de arco é pequena.

(2) Quando a corrente CA cruza zero, a rigidez dielétrica do gás SF6 recupera rapidamente, cerca de 100 vezes mais rápido que a do ar, ou seja, sua capacidade de extinção de arco é 100 vezes maior que a do ar.

(3) A rigidez dielétrica do gás SF6 é maior.

39. Quais são as características dos disjuntores a vácuo?

Resposta: O disjuntor a vácuo possui características como pequena distância de abertura dos contatos, curto tempo de arco e mínima queima dos contatos ao interromper a corrente de falha. Portanto, a energia necessária para a operação do disjuntor a vácuo é baixa e sua atuação é rápida. Ele também apresenta as vantagens de tamanho reduzido, peso leve, baixa necessidade de manutenção, resistência ao fogo, resistência à explosão e baixo nível de ruído operacional.

40. O que significa a sincronização da câmera síncrona?

Resposta: Quando a câmera está funcionando, o campo magnético rotativo do estator e do rotor gira na mesma direção e na mesma velocidade, o que é chamado de sincronização.

41. Depois que o fusível no lado primário do transformador de tensão queima, por que não é permitido substituí-lo por um fusível comum?

Resposta: Tomando como exemplo um transformador de tensão de 10 kV, a corrente nominal do fusível no lado primário é de 0,5 A. O fusível preenchido com areia de quartzo apresenta melhor desempenho na extinção do arco elétrico e maior capacidade de interrupção, além de limitar a corrente de curto-circuito. No entanto, os fusíveis comuns não atendem aos requisitos de capacidade de interrupção.

42. Por que o lado secundário do transformador de tensão e do transformador de corrente deve ser aterrado?

Resposta: O aterramento do lado secundário do transformador de tensão e do transformador de corrente faz parte do aterramento de proteção. Isso porque, se o isolamento dos lados primário e secundário estiver danificado, a alta tensão do lado primário será conectada ao lado secundário, o que representará uma ameaça à segurança de pessoas e equipamentos. Portanto, o lado secundário deve ser aterrado.

43. Que tipo de placa de identificação de equipamento elétrico é FKL-10-2×750-6?

Resposta: FKL-10-2×750-6 é a placa de identificação do reator de divisão de cabos de alumínio com reatância nominal de 6%, tensão nominal de 10kV e corrente nominal de dois ramos de 750A.

44. Qual é a função de um reator shunt e de um reator série?

Resposta: O reator shunt de linha pode compensar a corrente de carga capacitiva da linha, limitar a elevação da tensão do sistema e a geração de sobretensão operacional, garantindo a operação segura da linha. O reator série da barra pode limitar a corrente de curto-circuito e manter a barra com uma alta tensão residual. O reator série do banco de capacitores pode limitar os harmônicos de ordem superior e reduzir a reatância.

45. Quais são as características do método de fiação de um segmento de barramento único?

Resposta: A fiação segmentada de barramento único pode reduzir a área de influência de uma falha no barramento. Quando uma seção do barramento apresenta falha, o disjuntor seccional desarma automaticamente com a ajuda do relé de proteção para isolar a seção defeituosa, permitindo que o barramento não defeituoso mantenha o fornecimento normal de energia. Para usuários críticos, a energia pode ser obtida de diferentes segmentos para garantir o fornecimento ininterrupto.

46. ​​Quais são as desvantagens da fiação com barramento duplo?

Resposta: A fiação com barramento duplo apresenta as seguintes desvantagens:

(1) A fiação e a operação são mais complicadas e erros de operação são propensos a ocorrer durante a operação de comutação.

(2) Existem muitos interruptores de isolamento de barramento e a estrutura do dispositivo de distribuição de energia também é mais complicada, portanto a economia é ruim.

47. Qual é a função do registrador de falhas?

Resposta: O registrador de falhas é utilizado em sistemas de energia elétrica. Quando ocorre uma falha no sistema, ele pode registrar de forma automática e precisa as variações de diversas grandezas elétricas antes e depois da falha. Através da análise e comparação dessas grandezas elétricas, o acidente pode ser analisado e solucionado. Ele desempenha um papel importante na avaliação do funcionamento correto da proteção e na melhoria do nível de segurança operacional do sistema de energia.

48. Por que as juntas de dilatação devem ser instaladas em barramentos rígidos?

Resposta: Os objetos possuem características de expansão e contração térmica, e o comprimento da barra de distribuição se altera devido ao calor durante a operação. Para evitar tensões excessivas e danos à barra de distribuição e ao isolador de suporte devido a essas variações de expansão e contração térmica, juntas de dilatação devem ser instaladas na barra de distribuição rígida.

49. Qual é o grau de compensação da bobina de supressão de arco e qual é a corrente residual?

Resposta: A razão entre a diferença entre a corrente indutiva e a corrente capacitiva da bobina de supressão de arco e a corrente capacitiva da rede elétrica é chamada de grau de compensação. Após a corrente indutiva da bobina de supressão de arco compensar a corrente capacitiva, a corrente residual que flui pelo ponto de aterramento é chamada de corrente residual.

50. Quando o sistema com o ponto neutro aterrado através da bobina de supressão de arco está funcionando normalmente, a bobina de supressão de arco possui tensão?

Resposta: Quando o sistema está funcionando normalmente, devido ao desequilíbrio na capacitância trifásica em relação à terra da linha, existe uma certa tensão entre o ponto neutro da rede e a terra, e o valor dessa tensão está diretamente relacionado ao desequilíbrio da capacitância. Em circunstâncias normais, a tensão gerada pelo ponto neutro não pode exceder 1,5% da tensão nominal de fase.