transformadores

TRANSFORMADORES TRIFÁSICOS
Ivan Camargo
Março de 2007
1) Introdução e Aspectos Construtivos
Os transformadores trifásicos são equipamentos indispensáveis para o funcionamento de um sistema elétrico. O transformador permite adequar o nível de tensão à necessidade de geração, transmissão ou distribuição de energia.
O nível de tensão dos geradores, considerando o desenvolvimento tecnológico atual, é da ordem de dezenas de quilo-volt (kV). Os geradores de Itaipu, por exemplo, têm tensão nominal igual a 18 kV. Nos de Tucuruí a tensão é de 13,8 kV.
Para que a transmissão ocorra com baixos níveis de perdas técnicas (proporcionais ao quadrado da corrente), é interessante que o valor da tensão seja bastante elevado. A transmissão em corrente alternada no Brasil é feita em 745, 500, 230 e 138 kV. Para ligar o gerador ao sistema de transmissão é necessário um transformador trifásico.
Finalmente, para adaptar o nível de tensão às necessidades de consumo, são necessários outros transformadores (de distribuição).
Os carregamentos dos transformadores de transmissão e de distribuição são diferentes. Os primeiros têm uma carga aproximadamente constante dada pelo nível de geração. Os outros dependem da carga, ou seja, apresentam uma curva de carga do local onde estão instalados.
O transformador é composto por bobinas de cobre acopladas através de um núcleo de material ferro-magnético. As bobinas podem “envolver” o núcleo e o transformador é chamado de “núcleo envolvido” (“ core type” – em inglês) ou serem envolvidas pelo núcleo. Nesse caso são chamadas de “núcleo envolvente” ( shell type ).
O princípio de funcionamento do transformador se baseia na Lei de Faraday, ou seja, que a tensão é dada pela variação do fluxo concatenado com a bobina. O material ferro magnético também apresenta tensões induzidas. Para reduzir as correntes de circulação no núcleo, ele é laminado e cada lâmina é isolada para redução das chamadas perdas por correntes de circulação.