Visualizações: 0 Autor: Editor do site Horário de publicação: 26/08/2026 Origem: Site
Para projetos EPC e projetos de infraestrutura de energia no exterior, a qualidade da fabricação do transformador afeta diretamente a operação confiável ao longo de décadas de serviço. Desde a seleção da matéria-prima, fabricação do núcleo e produção do enrolamento até o final Teste de Aceitação de Fábrica (FAT) , cada etapa pode influenciar o desempenho do transformador.
Como engenheiro técnico da Zisheng Electric, muitas vezes me fazem a mesma pergunta por equipes de compras e clientes de EPC: Como a qualidade de um transformador é realmente garantida?
A resposta é simples: desde o dia em que as matérias-primas entram na fábrica até aos testes finais na fábrica antes do envio, todas as fases estão sujeitas a um rigoroso controlo de qualidade. Abaixo, detalharei todo o processo de fabricação passo a passo.
A vida útil e a confiabilidade de um transformador dependem fortemente da qualidade de suas matérias-primas. As laminações de aço elétrico são o principal material usado no núcleo do transformador. Usamos aço elétrico de grão orientado (GOES) de alta permeabilidade e exigimos que os fornecedores forneçam amostras de material juntamente com dados de desempenho magnético para o tipo especificado antes da aquisição.
Após a chegada dos materiais em nossa fábrica, eles são reinspecionados de acordo com as especificações técnicas do projeto e normas de materiais aplicáveis. Para projetos de exportação, os materiais também devem atender aos padrões especificamente exigidos pelo cliente.
Os principais itens de inspeção incluem densidade de fluxo magnético, perda de núcleo, tolerância de espessura e qualidade de superfície . A superfície do aço elétrico deve ser plana e limpa, sem defeitos como ferrugem, bolhas no revestimento, vincos ou rachaduras.
Os condutores do enrolamento são feitos de cobre ou alumínio isento de oxigênio . Na chegada, as qualificações e certificados de qualidade do fornecedor são verificados e a composição química, as propriedades mecânicas e a condutividade elétrica dos materiais condutores são revisadas.
Materiais isolantes como cartão prensado e óleo isolante são inspecionados de acordo com as normas aplicáveis. O óleo isolante mineral está em conformidade com GB/T 2536-2024 , enquanto os projetos de exportação também devem atender à IEC 60296. . O painel elétrico está em conformidade com GB/T 19264 e IEC 60641-3-1 . Para materiais de isolamento Classe F/H , devem ser fornecidos os certificados correspondentes que comprovem seu desempenho térmico.
Todas as matérias-primas só podem ser aceitas para armazenamento em armazém depois de terem passado pela inspeção de entrada e de um relatório qualificado de inspeção de material recebido ter sido emitido.
O núcleo forma o circuito magnético do transformador , e o processo de empilhamento do núcleo afeta diretamente as perdas sem carga e os níveis de ruído.
As chapas de aço elétrico passam primeiro por corte e corte transversal , durante os quais o comprimento, a largura, o ângulo de corte e a altura da rebarba são cuidadosamente controlados. Durante o empilhamento, os operadores montam as laminações passo a passo de acordo com os desenhos do projeto. Após cada estágio de empilhamento, dimensões importantes como comprimento diagonal, altura do membro, distância entre membros, comprimento da forquilha e espessura de empilhamento são medidas para garantir que as tolerâncias dimensionais atendam aos requisitos do processo.
As larguras das janelas em ambos os lados do núcleo também são verificadas para garantir espaçamento igual e manter uma estrutura de circuito magnético simétrica.
Os núcleos de grandes transformadores podem consistir em dezenas de milhares, ou até mais de cem mil, laminações de aço elétrico, cada uma com apenas 0,18 mm a 0,27 mm de espessura. Durante o empilhamento, é necessário um controle rigoroso sobre a folga, planicidade, compactação e simetria da junta . Esses fatores afetam diretamente a eficiência do circuito magnético, bem como o desempenho operacional, como perdas e ruído do transformador sem carga.
O enrolamento é a seção do circuito elétrico do transformador, e a qualidade do processo de enrolamento afeta diretamente sua capacidade de carga e resistência a curto-circuito..
A bobinagem é realizada em bobinadeiras de alta velocidade. Os condutores são tensionados mecanicamente, com a tensão mantida em um nível constante durante todo o processo. Durante o enrolamento, é essencial garantir o número correto de voltas, a disposição ordenada dos condutores e o isolamento adequado entre camadas..
A superfície do condutor deve ser lisa e livre de defeitos como rebarbas, arranhões ou dobras superficiais.
Após a conclusão do enrolamento, o enrolamento passa por tratamento de isolamento para melhorar seu desempenho dielétrico e resistência mecânica.
Para condutores retangulares, raios de canto inconsistentes podem resultar em diferenças na área efetiva da seção transversal do condutor e mau ajuste entre espiras adjacentes. Isto pode aumentar ainda mais o risco de desequilíbrio da resistência CC trifásica.
Após a conclusão do núcleo e dos enrolamentos, o transformador entra na fase de montagem da peça ativa . Os enrolamentos são montados nos membros centrais, seguidos pela instalação de componentes de isolamento e conexões de chumbo. A parte ativa montada passa então por secagem a pressão constante.
Após a secagem, as dimensões gerais e as condições de fixação da peça ativa são verificadas e corrigidas conforme necessário. Qualquer poeira, partículas ou outros contaminantes na superfície são cuidadosamente removidos antes do tanque final.
O tanque do transformador é fabricado com chapas de aço de alta qualidade por soldagem. A inspeção radiográfica por raios X é realizada em soldas críticas para detectar e eliminar defeitos de soldagem e minimizar o risco de vazamento de óleo.
A parte ativa concluída é então elevada para dentro do tanque e os condutores internos são conectados às buchas. Componentes externos e acessórios, incluindo buchas, radiadores e conservador , são instalados em sequência. O transformador então prossegue para processos subsequentes, como enchimento de óleo a vácuo.
Um dos processos mais críticos na fabricação de um transformador imerso em óleo é o enchimento de óleo a vácuo.
Antes de iniciar o enchimento de óleo, o tanque do transformador é evacuado para remover o ar residual de dentro do tanque e dos poros dos materiais de isolamento. O nível de vácuo necessário é determinado de acordo com a classe de tensão e capacidade nominal do transformador. Este processo ajuda a reduzir potenciais problemas de isolamento causados por gases e umidade presos. Para transformadores classificados em 220 kV e acima , os requisitos de tratamento a vácuo são mais rigorosos.
Para transformadores de alta tensão e de classe de tensão mais alta, o nível de vácuo especificado é mantido durante todo o processo de enchimento de óleo. Os transformadores de média e baixa tensão são preenchidos a vácuo de acordo com os procedimentos de fabricação aplicáveis.
A temperatura do óleo isolante durante o enchimento é controlada entre 55°C e 65°C . A taxa de enchimento de óleo também é rigorosamente controlada e não deve ser excessivamente alta, pois o fluxo excessivo de óleo pode causar eletrificação estática . Para transformadores de média e grande capacidade, a taxa de enchimento é geralmente mantida abaixo de 100 L/min.
Após a conclusão do enchimento de óleo, o transformador passa por um assentamento pressurizado seguido de uma inspeção de estanqueidade . De acordo com as especificações técnicas do projeto, uma pressão específica pode ser aplicada ao conservador – por exemplo, 30 kPa durante 24 horas . O transformador é considerado aceitável se nenhum vazamento de óleo for detectado no tanque, flanges, soldas ou outros pontos de vedação. A pressão de teste aplicada não deve exceder o limite de pressão de projeto do tanque do transformador.
Todo transformador deve passar por um conjunto completo de testes de rotina antes de sair da fábrica. A tabela abaixo resume os principais itens de teste e critérios de aceitação típicos, com testes realizados de acordo com as normas IEC relevantes.
Item de teste |
Método de teste |
Requisito padrão/valor típico |
Observações |
|---|---|---|---|
Medição de resistência DC de enrolamento |
Ponte de braço duplo ou testador de resistência DC |
Desequilíbrio trifásico ≤2% para valores linha a linha e ≤4% para valores de fase |
Os resultados são convertidos para a mesma temperatura de referência para comparação. A IEC não especifica um limite universalmente fixo; esses valores são comumente usados em especificações industriais e de projetos. |
Medição da relação de tensão e verificação do grupo vetorial |
Ponte de relação de rotação do transformador ou testador TTR |
Desvio nominal da torneira ≤±0,5%; outras torneiras ≤±1,0% |
O grupo de vetores é verificado ao mesmo tempo. As tolerâncias seguem a IEC 60076-1 , enquanto as especificações do projeto podem impor requisitos mais rigorosos. |
Medição de resistência de isolamento |
Megôhmetro de 2500 V ou testador de resistência de isolamento |
Não inferior a 70% do valor de referência de fábrica; taxa de absorção ≥1,3 a 10°C–30°C |
As medições são feitas entre enrolamentos e terra e entre enrolamentos individuais. A taxa de absorção é significativa principalmente para transformadores imersos em óleo maiores e tem valor de referência limitado para unidades menores. |
Perda sem carga e corrente sem carga |
Analisador de potência em tensão nominal |
Perda sem carga ≤ valor garantido +15%; corrente sem carga ≤ valor garantido +30% |
A distorção da forma de onda de tensão deve ser <3%. Para projetos de 60 Hz, os testes devem ser realizados diretamente em 60 Hz, em vez de serem convertidos a partir de dados de teste de 50 Hz. |
Impedância de Curto-Circuito e Perda de Carga |
Teste de curto-circuito na corrente nominal |
Desvio de impedância de curto-circuito ≤±5%; perda de carga ≤ valor garantido +15% |
Os resultados são corrigidos para a temperatura de referência especificada, normalmente 75°C para transformadores imersos em óleo Classe A e 120°C para sistemas de isolamento Classe F. |
Teste de tensão suportável CA de fonte separada |
Tensão de frequência industrial especificada aplicada ao enrolamento testado por 1 minuto |
De acordo com IEC 60076-3 , sem quebra ou flashover |
Os enrolamentos não testados devem ser devidamente aterrados. |
Teste de tensão suportável CA induzida |
Teste de frequência aumentada, normalmente duas vezes a frequência nominal |
De acordo com IEC 60076-3 , sem quebra de isolamento durante o período de teste especificado |
Usado para verificar o desempenho do isolamento entre espiras e camada a camada. |
Medição de Descarga Parcial |
Sistema de medição de descarga parcial de alta frequência em aproximadamente 1,1–1,5 × Um |
≤100 pC para 110 kV e acima; ≤200 pC para 35 kV e abaixo |
Usado para identificar possíveis defeitos de isolamento. Pode ser realizado como um teste de tipo ou especial, enquanto alguns projetos exigem testes de descarga parcial em cada unidade antes do envio. |
Tensão de ruptura do óleo isolante e fator de dissipação dielétrica |
Análise física e química de amostras de óleo |
Tensão de ruptura ≥40 kV; fator de dissipação dielétrica a 90°C ≤0,5% |
Os projetos de exportação geralmente seguem a IEC 60296 . A amostragem ou inspeção completa depende da classe de tensão do transformador e dos requisitos do projeto. |
Todos os dados de teste são totalmente registrados e retidos, e relatórios formais de teste de fábrica e relatórios de teste de tipo são emitidos. Compradores ou clientes EPC também podem enviar representantes à fábrica para supervisão de fabricação, inspeção e testemunho de testes.
Este é o processo completo pelo qual passa um transformador, desde a chegada da matéria-prima até a liberação final na fábrica.
Para os compradores, registros completos de fabricação e dados de testes são evidências importantes ao avaliar a capacidade técnica real de um fornecedor. Como equipe de compras ou contratante EPC, o foco não deve se limitar ao preço inicial de compra do equipamento. A questão mais importante é se o transformador pode continuar operando de forma confiável após 10 ou 20 anos de serviço..
Essa confiabilidade de longo prazo está incorporada em cada detalhe do processo de fabricação – desde o controle da matéria-prima e mão de obra de produção até os testes finais de fábrica.
A Zisheng Electric tem ampla experiência no suporte de projetos no Oriente Médio, África e América do Sul , fornecendo a empreiteiros de EPC, proprietários de projetos e consultores de engenharia seleção de transformadores, documentação técnica e serviços de coordenação de fabricação.
A nossa gama de produtos inclui transformadores imersos em óleo, transformadores montados em almofada, transformadores montados em poste, transformadores do tipo seco e outros equipamentos de distribuição de energia . Apoiamos de design em conformidade com IEC , testes de aceitação de fábrica (FAT) e inspeção e supervisão de terceiros.
