Solução de transformador para projetos industriais na Arábia Saudita (ambiente de alta temperatura de 50°C)

Jubail, localizada na costa ocidental do Golfo Pérsico, no leste da Arábia Saudita, tornou-se um importante centro global para as indústrias petroquímica e pesada, ancorada pela Cidade Industrial de Jubail. A região está sujeita a altas temperaturas persistentes, alta umidade, intensa névoa salina e condições de poeira; as temperaturas ambientes no verão frequentemente excedem 50°C. Além disso, a salinidade do ar costeiro impõe exigências rigorosas à resistência à corrosão e à confiabilidade operacional a longo prazo dos equipamentos elétricos externos.

Sob tais condições operacionais, a construção do projeto da usina Saudi Aramco está progredindo sem problemas. O projeto aborda as condições climáticas extremas do Oriente Médio. Um sistema completo de fornecimento de energia para a planta foi construído usando transformadores do tipo seco de resina epóxi da série SCB, subestações compactas e equipamentos associados de distribuição de energia de média e baixa tensão.

A subestação principal está equipada com três transformadores tipo seco SCB – classificados em 2.500 kVA, 2.000 kVA e 1.000 kVA – responsáveis ​​pela conversão de energia e garantindo um fornecimento estável de energia para as áreas de fabricação. As zonas de distribuição de energia da usina apresentam vários transformadores do tipo seco e subestações compactas ; essas subestações integradas integram quadros de distribuição de alta tensão, transformadores e gabinetes de distribuição de baixa tensão para facilitar a entrada de energia de média tensão, a transformação de tensão e o fornecimento de energia para máquinas e iluminação no lado de baixa tensão.

O projeto utiliza um total de 22 unidades transformadoras – incluindo 12 transformadores do tipo seco e 10 subestações do tipo caixa (subestações pré-fabricadas) – para atender a oficina de montagem de motores, oficina de produção de bombas marítimas, edifícios auxiliares e instalações de utilidades da planta, garantindo assim um fornecimento de energia confiável e contínuo para as operações.

Utilizando este projeto como estudo de caso, este artigo analisa a aplicação prática de transformadores do tipo seco e subestações do tipo caixa em projetos industriais do Oriente Médio – abrangendo aspectos como adaptação a ambientes de alta temperatura, projeto anticorrosivo, seleção de produtos, configuração do sistema e instalação no local – para fornecer uma referência para a seleção de equipamentos de energia em projetos de engenharia no exterior.

I. Antecedentes do Projeto: Um Projeto Chave de Apoio à Atualização da Manufatura Industrial da Arábia Saudita

O projeto Saudi Aramco Power Workshop está localizado na cidade industrial de Ras Al-Khair, em Jubail, na província oriental da Arábia Saudita. Serve como instalação de apoio ao projeto do Complexo Internacional King Salman para Indústrias e Serviços Marítimos, compartilhando o mesmo parque industrial do projeto de instalações marítimas do qual nossa empresa também participa.

Nossa empresa assinou o contrato EPC deste projeto com a Saudi Aramco; é um projeto de apoio fundamental para o avanço da localização industrial no âmbito da “Visão 2030” da Arábia Saudita.

Os principais componentes de construção do projeto incluem:

·Oficina de montagem de motores;

·Oficina de montagem de bombas marítimas;

·Edifícios auxiliares de produção;

·Instalações de energia e utilidades.

Após a conclusão, o projeto realizará a fabricação de sistemas industriais de propulsão marítima e equipamentos de bombas marítimas, aumentando assim as capacidades da cadeia de abastecimento da indústria marítima da Arábia Saudita.

Para fábricas de grande escala, uma fonte de alimentação estável e confiável é uma base crucial para garantir a produção contínua. Como componentes-chave do sistema de energia, a confiabilidade operacional dos transformadores impacta diretamente a eficiência e segurança geral da produção da planta.

Consequentemente, a seleção de transformadores capazes de suportar altas temperaturas, névoa salina e ambientes arenosos e empoeirados tornou-se um aspecto crítico do projeto do sistema elétrico para o projeto.

II. Desafios ambientais: Calor extremo (50°C) e confiabilidade do equipamento de teste de névoa salina costeira

Uma característica definidora dos projetos industriais no Médio Oriente é o ambiente operacional exigente, que excede em muito o das regiões típicas.

De acordo com a série de padrões IEC 60076, os projetos de transformadores convencionais normalmente usam uma temperatura ambiente de 40°C como ponto de referência; no entanto, as temperaturas no verão em partes da Arábia Saudita podem ultrapassar os 50°C.

Conseqüentemente, os transformadores fabricados de acordo com as especificações padrão não podem atender diretamente aos requisitos locais para uma operação estável e de longo prazo.

1. As altas temperaturas ambientes reduzem a capacidade de dissipação de calor do equipamento.

Durante a operação do transformador, os enrolamentos e o núcleo geram perdas que se convertem em calor, que deve ser prontamente dissipado através do sistema de refrigeração.

Quando a temperatura ambiente aumenta:

· diminui a diferença de temperatura para dissipação de calor;

· queda na eficiência do resfriamento;

· aumenta o aumento da temperatura interna;

· o funcionamento prolongado a altas temperaturas acelera o envelhecimento dos materiais de isolamento e afecta a vida útil do equipamento.

Portanto, os projetos no Oriente Médio normalmente exigem projetos especializados para lidar com ambientes de alta temperatura, incluindo:

· Aumento da superfície de dissipação de calor;

· Otimização de estruturas de refrigeração;

· Atualização da classificação térmica dos materiais de isolamento;

· Verificação da capacidade com base na temperatura ambiente.

2. Ambientes de alta salinidade aumentam o risco de corrosão

O projeto está localizado próximo ao Golfo Pérsico, onde o ar contém altas concentrações de sal.

De acordo com a classificação de proteção contra corrosão ISO 12944, os ambientes industriais costeiros normalmente se enquadram na categoria de alta corrosividade C5-M.

Nesses ambientes, as superfícies dos equipamentos padrão são propensas a:

· corrosão de estruturas metálicas;

· degradação de revestimentos protetores;

· desempenho de vedação reduzido do invólucro.

Consequentemente, transformadores externos e equipamentos fechados exigem medidas anticorrosivas de alto nível, tais como:

· Revestimentos anticorrosivos grau C5-M;

· processos aprimorados de tratamento de superfície;

· capacidades aprimoradas de proteção do gabinete.

3. Ambientes empoeirados exigem maiores graus de proteção

Certas regiões da Arábia Saudita enfrentam condições de poeira durante todo o ano; grandes quantidades de partículas finas podem penetrar facilmente no equipamento, afetando potencialmente os componentes de isolamento e as conexões elétricas.

Consequentemente, os equipamentos do projeto deverão apresentar:

· estruturas de vedação robustas;

· elevados graus de proteção;

· adaptabilidade ambiental estável.

Isto representa uma distinção fundamental na seleção de equipamentos entre projetos industriais no exterior e projetos nacionais padrão.

III. Configuração de Equipamentos: Aplicação Combinada de Transformadores Secos e Subestações Tipo Caixa

Para atender aos requisitos operacionais de diferentes áreas, o projeto emprega um esquema de fornecimento de energia combinado com transformadores internos do tipo seco e transformadores externos do tipo caixa.

Esta configuração equilibra os requisitos de segurança nas áreas de produção com a necessidade de fornecimento de energia distribuído em toda a instalação, representando um modelo de aplicação comum para projetos industriais de grande escala no Médio Oriente.

1. Configuração interna: O transformador do tipo seco garante o fornecimento de energia para a oficina de produção.

A subestação principal do projeto está equipada com três transformadores do tipo seco:

O peso total dos três equipamentos chega a 17,18 toneladas.

Como a oficina de produção envolve a fabricação de equipamentos industriais, como motores e bombas marítimas – exigindo altos padrões de segurança no fornecimento de energia e operação contínua – transformadores do tipo seco foram selecionados como unidades primárias de fornecimento de energia.

As principais vantagens dos transformadores do tipo seco incluem:

Operação sem óleo isolante

Os transformadores do tipo seco utilizam uma estrutura de isolamento sólida e não requerem óleo de transformador; isso elimina o risco de vazamento de óleo, tornando-os mais adequados para instalação em instalações industriais.

Requisitos de manutenção reduzidos

Em comparação com equipamentos imersos em óleo, os transformadores do tipo seco eliminam tarefas de manutenção, como testes de qualidade do óleo e reposição de óleo, ajudando assim a reduzir os custos de operação e manutenção a longo prazo.

Desempenho superior em segurança contra incêndio

Os transformadores do tipo seco oferecem maior adequação de segurança para áreas de produção caracterizadas por alta densidade de pessoal e equipamentos concentrados.

Três unidades transformadoras principais servem como nós principais de fornecimento de energia para o projeto, garantindo um fornecimento de energia estável para as áreas de fabricação.

2. Configuração Externa: Transformadores Tipo Caixa Estabelecendo a Rede de Alimentação da Usina

De acordo com o plano de configuração do projeto, um total de 22 transformadores são implantados em toda a instalação – incluindo 12 transformadores do tipo seco e 10 subestações do tipo caixa (unidades de transformadores pré-montadas) – para formar uma rede abrangente de fornecimento de energia que abrange a subestação principal, oficinas de produção e instalações auxiliares.

Entre eles, os 12 transformadores do tipo seco – especificamente unidades trifásicas de resina epóxi fundida – são usados ​​principalmente para fornecer energia para áreas internas de produção e cargas críticas, com capacidades que variam como segue:

·Transformador tipo seco 2500kVA

Modelo: SCB18-2500/10

Capacidade nominal: 2500kVA

Lado de alta tensão: 10kV

Lado de baixa tensão: 0,4kV

Classe de isolamento: F

Método de resfriamento: AN/AF (resfriamento de ar natural/resfriamento de ar forçado)

·Transformador tipo seco de 2000kVA

Modelo: SCB18-2000/10

Capacidade nominal: 2000kVA

Lado de alta tensão: 10kV

Lado de baixa tensão: 0,4kV

Adequado para operação contínua de carga industrial

·Transformador tipo seco 1000kVA

Modelo: SCB18-1000/10

Capacidade nominal: 1000kVA

Lado de alta tensão: 10kV

Lado de baixa tensão: 0,4kV

Fornece principalmente energia para edifícios auxiliares e cargas de energia motriz

Os demais transformadores do tipo seco são configurados de acordo com os diversos requisitos de carga dos edifícios, com capacidades que variam principalmente de 630 kVA a 2.000 kVA , garantindo um fornecimento de energia estável para equipamentos de produção, sistemas de iluminação, sistemas de controle e instalações auxiliares.

Dez transformadores tipo caixa são instalados principalmente nas áreas externas da fábrica para fornecer energia ao perímetro das oficinas de produção e às cargas distribuídas. O equipamento utiliza uma estrutura de subestação pré-montada, com a seguinte configuração típica:

Modelo: Subestação tipo caixa série ZGS11/ZGS13

· Faixa de capacidade:

1000kVA

1250kVA

1600kVA

· Lado de alta tensão:

11 kV (compatível com redes elétricas industriais sauditas)

· Lado de Baixa Tensão:

0,415kV

· Classe de Proteção:

IP54 ou superior

· Método de resfriamento:

ONAN (resfriamento natural imerso em óleo)

Subestações pré-fabricadas integram painéis de alta tensão, transformadores imersos em óleo e sistemas de distribuição de energia de baixa tensão em uma unidade, possuindo instalação rápida, resistente à areia e poeira, resistente à corrosão por névoa salina e outras características de área compacta, tornando-a adequada para o ambiente operacional de longo prazo de parques industriais costeiros na Arábia Saudita.

Estas unidades são responsáveis ​​por fornecer uma fonte de alimentação estável para:

· 44 painéis de média tensão;

· 69 painéis de manobra de baixa tensão;

· sistemas de iluminação predial;

· equipamentos de energia;

· sistemas de controle.

Os transformadores tipo caixa (subestações pré-fabricadas) integram quadros de distribuição de alta tensão, transformadores e equipamentos de distribuição de energia de baixa tensão em um único gabinete.

Em comparação com os métodos tradicionais de construção de subestações, os transformadores tipo caixa oferecem os seguintes recursos:

·Pré-fabricação de fábrica e alta eficiência de instalação no local

O equipamento é montado e testado na fábrica, permitindo uma instalação rápida no local e um cronograma de construção reduzido.

·Estrutura selada adequada para ambientes desafiadores

O design do gabinete minimiza o impacto de fatores ambientais – como poeira e névoa salina – nos componentes internos.

·Fonte de energia flexível para instalações de usinas

O equipamento ocupa pouco espaço, permitindo instalação distribuída e adaptada ao layout da planta.

Em última análise, o projecto utiliza 22 transformadores para estabelecer uma rede abrangente de fornecimento de energia, estendendo a cobertura eléctrica desde a subestação principal até às oficinas de produção e instalações auxiliares.

4. Instalação de precisão: 22 transformadores entregues no local do projeto

Em 10 de julho de 2026, os três transformadores do tipo seco da subestação principal do projeto foram içados com sucesso.

O processo de instalação do transformador abrange vários estágios – incluindo transporte, aceitação da fundação, içamento de equipamentos, ajustes de posicionamento e proteção de segurança – colocando altas demandas na precisão da construção e no gerenciamento no local.

Fase de Preparação Pré-instalação

Antes que o equipamento chegue ao local, o seguinte deve ser concluído:

· Planejamento de rotas de transporte;

· Inspeção da fundação da instalação;

· Verificação de elevação e eixos;

· Confirmação da capacidade de carga.

Certifique-se de que as condições para instalação do equipamento atendam aos requisitos do projeto.

Fase de Içamento e Instalação

O processo de instalação do transformador abrange vários estágios – incluindo transporte, inspeção de fundação, içamento de equipamentos, posicionamento e proteção de segurança – colocando altas demandas na precisão da construção e no gerenciamento no local.

Controle de Qualidade do Projeto

Todo o projeto – desde a aprovação dos planos de construção e instruções técnicas no local até a supervisão do processo de içamento – foi executado de acordo com os padrões internacionais para gerenciamento de projetos no exterior.

O sucesso da instalação do transformador marca a entrada da fase de construção elétrica do projeto em um estágio crítico, estabelecendo as bases para o posterior comissionamento e operação do equipamento.

V. Lições do Caso: O Mercado do Médio Oriente Estabelece Requisitos Mais Elevados para Equipamentos Elétricos

O projecto da central eléctrica da Saudi Aramco não é apenas um empreendimento de produção industrial; também serve como um estudo de caso prático para empresas chinesas de equipamentos de energia que entram no mercado do Oriente Médio.

1. Ambientes extremos servem como um teste crítico das capacidades do equipamento

Condições como altas temperaturas de 50°C, alta névoa salina e ambientes empoeirados impõem exigências rigorosas ao projeto do transformador.

Para entrar no mercado do Médio Oriente, os equipamentos devem não só cumprir padrões básicos de desempenho, mas também passar por otimização direcionada em áreas como:

· Projeto de dissipação de calor;

· Tratamento anticorrosivo;

· Sistemas de isolamento;

· Projeto estrutural de proteção.

2. Os projetos internacionais valorizam a confiabilidade dos equipamentos e as capacidades de fabricação

Projetos industriais de grande escala no exterior normalmente empregam sistemas rígidos de verificação de fornecedores.

Os fabricantes não devem apenas fornecer produtos que atendam às especificações padrão, mas também demonstrar:

· Capacidade de produção estável;

· Um sistema robusto de gestão da qualidade;

· Ampla experiência com projetos no exterior.

3. A combinação 'transformador tipo seco + subestação tipo caixa' é uma configuração comum para projetos industriais

Conforme ilustrado por este projeto:

As áreas de produção internas priorizam a segurança, tornando os transformadores a seco a escolha mais adequada;

As áreas externas da planta priorizam a adaptabilidade ambiental e a rápida implantação, dando às subestações tipo caixa uma vantagem distinta.

A seleção do tipo de equipamento apropriado com base no ambiente operacional é um princípio fundamental no projeto elétrico de projetos industriais no exterior.

Resumo: Requisitos de fonte de alimentação para projetos industriais no Oriente Médio – insights de 22 transformadores

Os 22 transformadores instalados para o projeto da usina saudita Aramco não apenas fornecem energia para operações industriais, mas também demonstram a adaptabilidade dos equipamentos de energia chineses a ambientes complexos no exterior.

Desde o projeto de equipamentos para ambientes de alta temperatura de 50°C e proteção anticorrosiva para áreas costeiras com condições de névoa salina até a instalação precisa de equipamentos de grande escala no local, todos os aspectos demonstram que o núcleo da concorrência em projetos de energia no exterior não reside apenas no preço dos produtos, mas na confiabilidade dos equipamentos, na experiência em engenharia e na compreensão dos ambientes operacionais locais.

Para as empresas de equipamentos de energia que planejam entrar no mercado do Oriente Médio, um profundo conhecimento dos padrões locais e dos requisitos de aplicação é fundamental para alcançar o crescimento a longo prazo.