Descrição
O cerne desta diferença está no nível de isolamento do ponto neutro do transformador.
I. Transformador Totalmente Isolado
1. Definição
Um transformador totalmente isolado, também chamado de "transformador de isolamento não{0}}classificado", é aquele em que o ponto neutro do enrolamento e os terminais da linha têm o mesmo nível de isolamento. Em outras palavras, o ponto neutro e os terminais da linha trifásica (fases A, B e C) são projetados para suportar o mesmo nível de tensão de impulso de raio e tensão suportável de frequência de energia.
2. Principais recursos
Nível de isolamento uniforme: A resistência do isolamento é a mesma, seja no início do enrolamento (terminais da linha) ou no final (ponto neutro).
Operação flexível do ponto neutro: O ponto neutro pode ser aterrado diretamente, aterrado através de uma bobina Petersen ou até mesmo deixado sem aterramento. Seu isolamento é forte o suficiente para que, mesmo que o ponto neutro não esteja aterrado, uma falta-monofásica não coloque em risco o isolamento, apesar do aumento no potencial do ponto neutro.
Proteção contra sobretensão: Baseia-se principalmente em pára-raios para limitar as sobretensões de raios de entrada.
3. Principais cenários de aplicação
A principal aplicação é em níveis de tensão de 110kV e inferiores.
É comumente usado em sistemas onde o ponto neutro não está aterrado ou está aterrado através de uma bobina de Petersen (ou seja, sistemas aterrados de baixa-corrente), o que é muito comum em redes de distribuição de 10kV-35kV e pode melhorar a confiabilidade da fonte de alimentação.
II. Transformadores parcialmente isolados (transformadores de isolamento graduado)
1. Definição
Um transformador parcialmente isolado, formalmente conhecido como "transformador de isolamento graduado", é aquele em que o nível de isolamento do ponto neutro do enrolamento é significativamente inferior ao dos terminais da linha. Os níveis de isolamento diminuem passo a passo desde os terminais da linha até o ponto neutro.
2. Principais recursos
- Níveis de isolamento irregulares: O nível de isolamento é mais alto nos terminais da linha e mais baixo no ponto neutro. Por exemplo, num transformador de 500 kV, o nível de isolamento no ponto neutro pode ser equivalente ao de um transformador de 110 kV ou 66 kV.
- O ponto neutro deve ser aterrado diretamente: este é seu requisito operacional mais importante. Como o ponto neutro tem um isolamento mais fraco, se não estiver firmemente aterrado durante a operação, alta tensão poderá se desenvolver no neutro no caso de uma falha no sistema ou queda de raio, quebrando facilmente seu frágil isolamento e causando danos ao transformador.
- Alta eficiência econômica: Este é o objetivo principal do uso de isolamento graduado. Ao diminuir o nível de isolamento no ponto neutro, o tamanho do transformador pode ser significativamente reduzido, o peso diminuído e o consumo de material (especialmente materiais de isolamento) minimizado, reduzindo assim os custos. Em aplicações de ultra-alta tensão e extra{4}}de tensão, esse benefício econômico é muito significativo.
3. Principais aplicações
- Geralmente usado em sistemas de energia de ultra-alta tensão e extra{2}}alta tensão de 110 kV (especialmente 220 kV) e superiores.
- Só pode ser usado em sistemas aterrados-de alta corrente onde o ponto neutro está diretamente aterrado.
Visão geral
- Não confunda: sob nenhuma circunstância o ponto neutro de um transformador isolado-de classe deve ser deixado sem aterramento ou aterrado por meio de uma bobina de supressão de arco. Isto é extremamente perigoso e pode levar diretamente à quebra do isolamento e danos ao transformador.
- Base de seleção: A escolha do tipo de transformador não é decidida arbitrariamente pelo usuário; ele é determinado por projetos-de nível de sistema, como o nível de tensão da rede elétrica e o método de aterramento do ponto neutro. Normalmente, transformadores totalmente-isolados são usados para sistemas de distribuição de-baixa tensão, enquanto transformadores-isolados de classe são usados para sistemas de transmissão de-alta tensão.
- Operações de manutenção: Ao comissionar, inspecionar ou fazer manutenção em um transformador, é essencial ter clareza sobre a estrutura de isolamento do transformador, principalmente o nível de isolamento do ponto neutro, para garantir a segurança operacional.
