Literatura Técnica de Transformadores Seco - Weg

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ÍNDICE 
 
1. HISTÓRIA DO TRANSFORMADOR........................................................................................ 2 
1.1. RETROSPECTO .......................................................................................................................... 2 
1.2. A SITUAÇÃO HOJE ..................................................................................................................... 5 
2. TRANSFORMADORES ENCAPSULADOS A VÁCUO WEG .................................................. 5 
3. CARACTERÍSTICAS CONSTRUTIVAS .................................................................................. 6 
3.1. NÚCLEO E FERRAGENS .............................................................................................................. 6 
3.2. BOBINAS DE BAIXA TENSÃO ........................................................................................................ 6 
3.3. BOBINAS DE ALTA TENSÃO ......................................................................................................... 7 
3.4. ACESSÓRIOS............................................................................................................................. 9 
3.4.1. Comutador de Tensão sem Carga .................................................................................. 10 
3.4.2. Sistema de Monitoramento Térmico................................................................................ 10 
3.4.3. Sistema de Ventilação Forçada ...................................................................................... 10 
3.4.4. Cubículo de Proteção ..................................................................................................... 11 
4. GARANTIA DE QUALIDADE E TESTES .............................................................................. 13 
5. VANTAGENS........................................................................................................................ 15 
5.1. MINIMIZADA MANUTENÇÃO........................................................................................................ 15 
5.2. FÁCIL INSTALAÇÃO................................................................................................................... 16 
5.2.1. Ambiente de Instalação .................................................................................................. 16 
5.3. BAIXÍSSIMOS NÍVEIS DE DESCARGAS PARCIAIS ........................................................................... 20 
5.4. ALTA SUPORTABILIDADE A SOBRETENSÕES ................................................................................ 21 
5.5. ALTA CAPACIDADE DE SOBRECARGA ......................................................................................... 21 
5.6. INSENSÍVEIS AO MEIO............................................................................................................... 22 
5.7. AUTO EXTINGUÍVEL .................................................................................................................. 23 
5.8. RESISTENTE A CURTO-CIRCUITO............................................................................................... 26 
5.9. BAIXO NÍVEL DE RUÍDO............................................................................................................. 27 
5.10. ASSISTÊNCIA TÉCNICA WEG................................................................................................. 27 
5.11. COMPATÍVEIS COM O MEIO AMBIENTE..................................................................................... 28 
6. APLICAÇÕES....................................................................................................................... 28 
7 ESPECIFICAÇÕES.............................................................................................................. 30 
7.1. NORMAS ................................................................................................................................. 30 
7.2. POTÊNCIAS ............................................................................................................................. 30 
7.3. CLASSES DE TENSÃO ............................................................................................................... 30 
7.4. TENSÃO NOMINAIS E DERIVAÇÕES............................................................................................. 31 
7.5. FREQÜÊNCIA E LIGAÇÕES ......................................................................................................... 31 
7.6. TEMPERATURAS ...................................................................................................................... 31 
7.7. PERDAS, CORRENTE DE EXCITAÇÃO E IMPEDÂNCIA ..................................................................... 32 
7.8. DIMENSÕES ............................................................................................................................ 32 
8. NORMA BRASILEIRA PARA ESPECIFICAÇÃO DE SECOS ............................................... 33 
 
 
 
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1. HISTÓRIA DO TRANSFORMADOR 
 
1.1. RETROSPECTO 
 
A história do eletromagnetismo até a invenção do transformador, poderia ser 
cronologicamente assim resumida: 
 
- Em 1791 – Primeiro experimento com eletricidade conhecido, feito pelo 
italiano LUIGI GALVANI, que consistia na colocação de 2 metais 
diferentes na perna de um sapo que contraia. Posteriormente o físico 
italiano ALESANDRO VOLTA afirmou: “O nervo da perna do sapo agia 
como detetor sensitivo de um fenômeno elétrico”; 
- Em 1800 – ALESANDRO VOLTA inventou a pilha elétrica; 
- Em 1819 – HANS CHRISTIAN OERSTED (Dinamarca) usando uma pilha 
descobriu que o ponteiro da bússola sofria uma pequena deflexão para o 
norte (o experimento relacionava eletricidade e magnetismo). 
- Em 1820 – DOMINIQUE ARAGO (França) descobriu que o fio enrolado 
em um bastão de ferrite intensificava o efeito magnético; 
- Em 1825 – WILLIAM STURGEON (Inglaterra) faz o primeiro eletroimã; 
- Em 1831 – MICHAEL FARADAY (Inglaterra) descobriu que a variação do 
fluxo magnético gera uma força eletromotriz induzida; 
- Em 1882 - Surgiu o “Gerador Secundário” com o francês Lucien Gaulard 
e seu sócio inglês John D. Gibbs; 
- Em 1884 - Surgiu pela primeira vez o termo “Transformador” com os 
húngaros Miksa (Max) Deri e Otto Bláthy e o suíço Károly (Karl) 
Zipernowsky. 
 
Apesar das primeiras versões serem fabricadas “a seco”, os transformadores se 
difundiram com maior velocidade depois da utilização do dueto papel x óleo como 
sistema isolante. 
 
Por um longo tempo o transformador a óleo mineral foi a versão principal usada para 
distribuição de energia. Este era e ainda é um componente relativamente simples, 
 
 
 
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duradouro e seguro para este propósito. 
 
No decorrer do tempo, regulamentos mais rigorosos surgiram colocando muitas 
restrições ao local de instalação dos transformadores a óleo. As principais razões 
estavam no risco de fogo no caso de uma falha e na poluição ambiental devido aos 
vazamentos de óleo. Usuários estavam procurando um substituto e os PCB’s 
(Bifenilas Policloradas), com um ponto de inflamação mais alto que o do óleo 
mineral, passaram a ser largamente usados como isolante e agente de refrigeração 
nos transformadores. É um fato que PCB’s são tóxicos e não biodegradáveis. No 
caso de fogo, produtos muito tóxicos da combustão são liberados e depois de alguns 
acidentes com este tipo de transformador, muitos países proibiram seu uso e as 
unidades ainda em operação estão sujeitos a substituição. 
 
O avanço da tecnologia trouxe o transformador encapsulado a vácuo em resina 
epóxi como uma alternativa viável para tipos isolados com líquido,uma vez 
disponíveis materiais, equipamentos e processos adequados. Suas características 
elétricas são pelo menos iguais àqueles tipos concorrentes e, mecanicamente, os 
encapsulados exibem algumas vantagens consideráveis. Quando os custos de 
instalação e manutenção são adicionados ao custo inicial, prova-se que 
transformador encapsulado em resina é também financeiramente competitivo. 
 
Por algum tempo, um designe convencional de seco foi usado para eliminar o risco 
de fogo. Porém tais transformadores, onde as bobinas são somente envernizadas, 
não tem as características elétricas dos transformadores com líquido isolante. Níveis 
de tensões aplicadas e de impulso foram reduzidos. Seu uso era geralmente limitado 
a sistemas de distribuição sem exposição a descarga atmosférica e, devido a este 
ponto, acabaram não sendo largamente usados na Europa. 
 
Nos EUA, o desenvolvimento do tipo convencional de transformador seco teve um 
avanço maior e ainda tem sido usado em certos nichos de mercado. A provisão de 
pára-raios pode proteger as bobinas de níveis de impulso mais altos e, em alguns 
casos, as normas permitem níveis de tensão menores que os padronizados para 
transformadores a óleo. Nos anos 60 transformadores encapsulados em resina eram 
 
 
 
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usados somente em pequenos números e só atingiram um razoável nível de 
popularidade na metade dos anos 70. 
 
Basicamente, havia 3 caminhos para substituição dos transformadores com PCB 
(Ascarel®): 
 
a) Transformadores com outro líquido substituto; 
b) Transformadores com isolação a gás; 
c) Transformadores encapsulados em resina. 
 
O óleo silicone é um líquido substituto do PCB. No entanto, seu ponto de inflamação 
é somente cerca de 150ºC mais alto que o do óleo mineral. Além disto, em caso da 
ruptura do tanque devido a falhas, o líquido isolante ardente poderia contaminar o 
meio ambiente e medidas teriam que ser tomadas para reduzir tal risco. A poluição 
devido ao vazamento do líquido isolante é sempre um grande problema. 
 
Transformadores com isolação a gás (SF6), ao invés de líquidos também são 
usados, mas tais unidades não estão livres de manutenção. Eles requerem maiores 
cuidados de engenharia e produção; um vazamento do gás implicará na perda do 
transformador e quebra na continuidade do fornecimento de energia. Além disto, 
estudos mostram que o SF6 se torna mais tóxico que o próprio PCB depois de 
deteriorado por descargas elétricas. 
 
Existem é claro, uma vantagem nas primeiras soluções; em geral são processos de 
fabricação simples (como os usados nos transformadores a óleo e secos 
convencionais), onde a necessidade de novos e sofisticados equipamentos é 
normalmente limitada. 
 
Na Europa, transformadores encapsulados em resina para distribuição foram 
desenvolvidos no final da década de 50 e início de 60, quando poucas companhias 
os comercializavam. Eles estavam sendo razoavelmente bem recebidos e o número 
de equipamentos instalados crescia ano após ano. Aqui o transformador 
encapsulado em resina tornava-se o substituto direto do PCB. 
 
 
 
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1.2. A SITUAÇÃO HOJE 
 
Os transformadores encapsulados a vácuo em resina epóxi são construídos até a 
potência de 30MVA ou mais. Classes de tensão de 36kV com nível de impulso de 
200kV são usuais. Tensões maiores já se apresentaram viáveis e protótipos com 
NBI de 250kV foram construídos e aprovados. Porém, tensões maiores podem ser 
economicamente proibitivas para tal designe e, na prática, sua exigência é ainda 
restrita. Aplicações especiais podem impor novos limites em um futuro não muito 
distante. 
O número dos vários tipos de transformadores encapsulados em resina instalados 
em todo o mundo está em torno de um milhão de unidades (dados estimados). Isso 
indica claramente que o produto tem alcançado um alto nível de confiabilidade e que 
sua reduzida manutenção é uma vantagem que tem sido traduzida em retorno 
financeiro. 
 
2. TRANSFORMADORES ENCAPSULADOS A VÁCUO WEG 
 
Buscando atender a necessidade de seus clientes que buscavam características 
especiais relacionadas à segurança, espaço, custos de manutenção e instalação, 
alimentação de cargas móveis ou plantas em crescimento, a WEG em 1998 agregou 
o transformador seco encapsulado a vácuo a sua linha de produtos. 
 
Os transformadores secos WEG foram desenvolvidos com assessoria das empresas 
HEDRICH, um dos maiores fabricantes mundiais de equipamentos de tecnologia de 
vácuo, com sede na Alemanha e da austríaca ENCO, originária da empresa alemã 
May & Christe Gmbh, com mais de 30 anos de experiência acumulada na fabricação 
de transformadores de potência encapsulados. 
 
Um sólido embasamento de projeto aliado à aplicação de materiais isolantes de alta 
qualidade, utilizando um moderno processo produtivo, contribuiu para o 
desenvolvimento do transformador seco WEG. 
 
 
 
 
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A tecnologia é baseada no encapsulamento das bobinas sob vácuo, utilizando resina 
epóxi de última geração. O equipamento utilizado no processo de impregnação 
utiliza a mais nova tecnologia de encapsulamento a vácuo, conferindo ao 
transformador características elétricas e mecânicas que atendem as mais exigentes 
especificações internacionais. 
 
O projeto e o processo de fabricação destes transformadores buscam eliminar 
descargas parciais e dar uma excelente performance ao longo de sua vida útil, 
independente das variações de carga e temperatura. 
 
3. CARACTERÍSTICAS CONSTRUTIVAS 
 
3.1. NÚCLEO E FERRAGENS 
 
O núcleo do tipo envolvido é construído com chapas de silício de grão orientado, 
laminadas a frio, de baixas perdas e isoladas com material inorgânico. 
 
São usados aços de qualidade no mínimo igual a do tipo E004 de fabricação Acesita 
(equivalente ao padrão AISI M-4), o qual é hoje o melhor aço silício de grão 
orientado fabricado na América Latina. 
 
As culatras são prensadas por meio de perfis de aço e as colunas são cintadas com 
fita de fibra de vidro. Após esta operação, o núcleo montado é pintado com tinta 
dielétrica (60kV/mm) de classe F (155oC), formulada a partir de resina alquídica. 
Além das proteções dielétricas e contra corrosão, o tratamento contribui reduzindo 
ainda mais os baixos níveis de ruído acústico dos transformadores WEG. 
 
3.2. BOBINAS DE BAIXA TENSÃO 
 
Os enrolamentos de baixa tensão podem ser construídos em fio ou chapa, assim 
como em cobre ou alumínio. 
 
 
 
 
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Para enrolamentos em fio, a suportabilidade a curto-circuito requerida, exige que 
estes sejam encapsulados. Neste caso, o processo utilizado é similar ao do 
enrolamento de alta tensão. Uma vez encapsuladas, as bobinas tem excelente 
resistência a esforços térmicos e dinâmicos de curto-circuito, bem como completa 
imunidade ao ambiente atmosférico. 
 
Para enrolamentos em chapa, os condutores têm a altura da bobina e são isolados 
por um filme impregnado com resina epóxi em estágio B de polimerização (pré-
curado). Após enrolada, a bobina é submetida a tratamento térmico, obtendo-se a 
completa polimerização do isolamento que une as camadas do enrolamento, 
tornando-o um bloco compacto. Devido à forma do condutor, esforços de curto-
circuito nas bobinas fabricadas em chapa são mínimos, garantindo ao transformador, 
incomparável performance neste quesito. Visando maior resistência a umidade, as 
cabeceiras da bobina são ainda preenchidas com resina epóxi. 
 
A isolação utilizadaé sempre de classe térmica no mínimo igual a do enrolamento: 
F(155oC). 
 
Deve-se atentar para o material dos barramentos na conexão do transformador. O 
contato entre cobre e alumínio deve ser evitado, devido à corrosão galvânica 
inerente, podendo implicar mais tarde em problemas nas conexões. Para 
acoplamento cobre-alumínio devem-se usar chapas cladeadas, estanhagem dos 
barramentos ou, como paliativo, pastas anti-corrosivas próprias para conexões 
elétricas. 
 
3.3. BOBINAS DE ALTA TENSÃO 
 
Os enrolamentos de alta tensão podem ser construídos em fio ou fita, assim como 
em cobre ou alumínio. 
 
São adicionados, interna e externamente a bobina, reforços mecânicos que se 
tratam de isolantes pré-curados, os quais, após submetidos a tratamento térmico 
junto com as bobinas, conferem a bobina a ser encapsulada, grande resistência a 
esforços de curto-circuito. 
 
 
 
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Antes da impregnação, os componentes da resina são misturados e completamente 
desgaseificados em equipamentos de última geração. 
 
As resinas utilizadas, antes Araldite® F e atualmente Araldite® CW229, são de 
fabricação Huntsman (antiga Vantico/Ciba). A Hustsman, que é o único fornecedor 
da WEG, é líder mundial do mercado de resinas epóxi. 
 
O CW229 é a última palavra em tecnologia de resina epóxi, sendo o único sistema a 
possuir classificação anti-chama e certificado UL para 200oC, além de incomparáveis 
características elétricas e mecânicas. A flexibilidade deste sistema torna-o imune a 
trincas em temperaturas até -100oC. 
 
Para a WEG, a utilização do sistema CW229 possibilita a fabricação de 
transformadores classe H (180oC), e permite a entrada nos mais exigentes 
mercados. Caso a classe de temperatura do transformador seja F (155oC), utilizar 
este sistema implica em aumento da vida útil do equipamento que estará operando 
em temperaturas bem abaixo do limite do material. 
 
São montados moldes para impregnação sobre as bobinas que, postas sob vácuo e 
temperatura na autoclave, passam por um processo controlado de secagem. 
 
Após desgaseificação da resina, os moldes são preenchidos e permanecem sob 
vácuo na autoclave, para a pré-cura. Todo este processo é executado com níveis de 
vácuo que só podem ser garantidos por um sistema de alta tecnologia, como a 
planta de impregnação Hedrich. 
 
Após pré-curadas, as bobinas são transferidas para uma estufa onde a cura será 
concluída em uma seqüência de temperaturas controladas para garantir a 
eliminação dos esforços internos no enrolamento. Terminada esta etapa, as bobinas 
são finalmente desmoldadas, testadas uma a uma, e então liberadas para 
montagem. 
 
 
 
 
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Todos os cuidados no projeto e processo de fabricação das bobinas conferem ao 
transformador seco WEG uma excepcional resistência a curto-circuito e minimização 
de descargas parciais, traduzidas para o cliente em excelente performance ao longo 
de sua vida útil, independente das variações de carga e temperatura. 
 
 
Figura 1 
 
3.4. ACESSÓRIOS 
 
Gama de acessórios dos transformadores secos encapsulados WEG: 
 
Nº Itens Acessórios 
Normais 
Acessórios 
Opcionais 
1 Barramentos terminais para conexões dos 
enrolamentos de baixa e alta tensão 
∆ 
2 Painel de derivação sem carga ∆ 
3 Conector de aterramento ∆ 
4 Placa de identificação e avisos de advertência ∆ 
5 Meios de suspensão da parte ativa e invólucro, quando 
aplicável 
∆ 
6 Rodas bidirecionais ∆ 
7 Sistema de proteção (monitoramento) térmico dos 
enrolamentos 
∆ 
8 Sistema de ventilação forçada ∆ 
9 Cubículo de proteção ∆ 
10 Blindagem eletrostática ∆ 
11 Buchas desconectáveis ∆ 
 
 
 
 
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3.4.1. Comutador de Tensão sem Carga 
 
Os transformadores secos são geralmente providos de painel de comutação, o qual 
é fundido na parte frontal de cada fase do enrolamento de alta tensão. Este sistema 
propicia uma fácil mudança de tensões com o equipamento desenergizado. 
 
3.4.2. Sistema de Monitoramento Térmico 
 
Este dispositivo é utilizado para proteger os enrolamentos do transformador 
detectando temperaturas acima do limite imposto pela classe térmica dos materiais e 
elevações anormais da temperatura ambiente. 
 
O sistema é composto por um monitor digital de temperatura com contatos para 
alarme, desligamento, controle do sistema de ventilação forçada (quando aplicável) 
e contato adicional ligado à verificação dos sensores (somente PT100). 
 
O monitor pode ser instalado junto ao equipamento ou em painel e, dependendo do 
modelo escolhido pelo cliente, permite leitura constante da temperatura em até 4 
canais e programação das temperaturas de atuação. A alimentação é universal: de 
24 até 240 Vca-cc. Os sensores de temperatura, instalados em contato com o 
enrolamento de baixa tensão, são em número de três (1 por fase), se tipo PT-100 ou 
seis (2 por fase), se tipo PTC, dependendo do tipo de monitor. 
 
Por ser basicamente o único acessório de proteção fornecido com o transformador 
seco, a instalação de um sistema de monitoramento térmico é normalmente 
recomendada. No mercado europeu a utilização deste acessório foi bastante 
difundida, uma vez que sua instalação implica em prazos de garantia prolongados e 
custos de seguro reduzidos. 
 
3.4.3. Sistema de Ventilação Forçada 
 
A instalação de um sistema de ventilação forçada pode aumentar consideravelmente 
a capacidade de fornecimento de potência do transformador seco. Este sistema é 
 
 
 
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especialmente vantajoso para equipamentos onde o ciclo de carga é variável. A 
capacidade poderá ser acrescida até 50% em transformadores não enclausurados 
(sem cubículo de proteção) e até 40% quando enclausurados, dependendo da 
potência. 
 
Ventiladores axiais são montados em ambos os lados da base do transformador ou 
exaustores são posicionados no teto do cubículo de proteção, quando aplicável. O 
acionamento dos motoventiladores é bastante simples, sendo comandado 
digitalmente pelo monitor de temperatura que sinaliza ao controle dos motores, 
também digital (alimentação 220Vca). 
 
A manutenção exigida pelos motoventiladores tem sido a restrição ainda encontrada 
para que sistemas de VF sejam usados em larga escala, uma vez que a ausência de 
manutenção é um dos principais pontos para a escolha dos secos. 
 
A instalação de VF em transformadores já em operação é quase sempre possível 
com adaptações relativamente simples. Transformadores novos podem ser 
fornecidos com previsão para ventilação forçada, quando especificado. 
 
Uma vez acordado, motoventiladores com nível de ruído acima do normalizado 
podem ser usados no objetivo de reduzir o custo do sistema de ventilação forçada. 
 
3.4.4. Cubículo de Proteção 
 
É importante frisar que transformadores secos, independente da existência de 
cubículo de proteção, são para instalação interna. 
 
O transformador é normalmente fornecido sem caixa de proteção: IP00. Caso o 
contato de pessoal não treinado e/ou a presença de água seja(m) objeto(s) de 
preocupação, pode-se especificar cubículos de proteção para o equipamento. 
É de extrema importância que o grau de proteção seja corretamente especificado. A 
troca de calor do transformador com o ambiente é comprometida com a instalação 
do cubículo. Logo, com o aumento do grau de proteção, a quantidade de materialInformações Técnicas DT-11 
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ativo necessário para fornecer a mesma potência aumenta significativamente e, 
logicamente, o aumento de custo é intrínseco. Recomendam-se graus de proteção 
menores ou iguais a IP23. Sob consulta poderão ser fornecidos transformadores 
equipados com cubículos de grau de proteção até IP44. 
 
Outro motivo que tem levado a especificação de cubículos de proteção é a presença 
de pequenos animais nas instalações e os possíveis danos causados. Para este fim, 
cubículos com grau de proteção IP10 são recomendados. 
 
O grau de proteção do cubículo deve ser definido de acordo com a tabela seguinte, 
originária da ABNT NBR IEC 60529:2005. 
 
2º numeral característico: 
Grau de proteção contra penetração de água com efeitos prejudiciais 
0 1 2 3 4 5 8 
1º numeral 
característico: 
Grau de proteção 
contra os objetos 
sólidos estranhos 
Não 
protegido 
Protegido 
contra 
gotas 
d’água 
caindo 
verticalme
nte 
Protegido 
contra 
gotas 
d’água 
caindo 
verticalmen
te quando 
o invólucro 
é inclinado 
até 15 
Protegido 
contra 
aspersão 
d’água 
Protegido 
contra 
projeção 
d’água 
Protegido 
contra 
jatos 
d’água 
Protegido 
contra os 
efeitos de 
imersão 
contínua em 
água 
Não protegido 0 IP 00 IP 01 IP 02 --- --- --- --- 
Protegido contra 
objetos sólidos 
estranhos de 
Ø50mm e maior 
1 IP 10 IP 11 IP 12 IP 13 --- --- --- 
Protegido contra 
objetos sólidos 
estranhos de 
Ø12,5mm e 
maior 
2 IP 20 IP 21 IP 22 IP 23 --- --- --- 
Protegido contra 
objetos sólidos 
estranhos de 
Ø2,5mm e 
maior 
3 IP 30 IP 31 IP 32 IP 33 IP 34 --- --- 
Protegido contra 
objetos sólidos 
estranhos de 
Ø1mm e maior 
4 IP 40 IP 41 IP 42 IP 43 IP 44 IP 45 --- 
 
 
 
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Protegido contra 
poeira 
5 --- --- --- --- IP 54 IP 55 --- 
Totalmente 
protegido contra 
poeira 
6 --- --- --- --- --- IP 65 IP 68 
 
 
Figura 2. 
 
4. GARANTIA DE QUALIDADE E TESTES 
 
A Política da Qualidade WEG a seguir especificada, é compreendida, implementada 
e mantida em todos os níveis da empresa: 
 
“FORNECER PRODUTOS E SERVIÇOS COM QUALIDADE AUTÊNTICA, OU 
SEJA, SATISFAZER AS NECESSIDADES DOS NOSSOS CLIENTES” 
 
A WEG mantém esforços sempre comprometidos com a qualidade autêntica, 
desenvolvendo suas atividades baseada nos Princípios da Qualidade, a saber: 
 
1. Atender bem nossos clientes, oferecendo produtos e serviços que 
satisfaçam suas necessidades. 
2. Dar respostas rápidas e profundas a consultas e reclamações dos nossos 
clientes e cumprir os prazos prometidos. 
3. Treinar e motivar os nossos colaboradores para melhor desempenhar 
suas funções e dar oportunidade a todos para progredirem na Empresa. 
4. Adotar métodos de trabalho simples, eficientes e procurar aperfeiçoá-los 
 
 
 
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continuadamente. 
5. Fazer certo desde a primeira vez, eliminando o desperdício de tempo e 
material, contribuindo para a redução dos custos e aumento da 
rentabilidade. 
6. Adotar postura preventiva, buscando sempre eliminar as causas dos 
problemas. 
7. Tratar os nossos fornecedores como parceiros, contribuindo inclusive no 
desenvolvimento de seus padrões de qualidade. 
8. Melhorar a qualidade de vida, mantendo um ambiente de trabalho limpo, 
ordenado e seguro, preservando o meio ambiente e os recursos naturais. 
 
A qualidade do produto, garantida pelo certificado ISO 9001 mantido pela WEG 
Transformadores desde 1995, inicia com um rígido controle nos materiais e nos 
vários pontos do processo produtivo. A complementação deste processo é dada 
pelos testes finais, que conferem ao produto a garantia de um bom desempenho. 
Os transformadores a seco WEG são testados em conformidade com normas 
nacionais e internacionais. Mesmo normalizado como ensaio de tipo, o ensaio de 
descargas parciais é realizado como rotina na WEG, certificando a integridade do 
sistema de encapsulamento. 
 
Os testes de performance estão descriminados na tabela a seguir. Acompanham o 
transformador, relatórios de todos os ensaios de rotina realizados. Caso o cliente 
não pretenda custear ensaios de tipo ou especiais, relatórios de testes realizados 
em peças similares podem ser solicitados. 
 
Nº Itens 
Ensaios de 
Rotina 
Ensaios de 
Tipo 
Ensaios 
Especiais 
1 Resistência elétrica dos enrolamentos ∆ 
2 Relação de tensões ∆ 
3 Resistência de Isolamento ∆ 
4 Polaridade ∆ 
5 Deslocamento angular e Seqüência de fases ∆ 
6 Perdas em vazio e Corrente de excitação ∆ 
7 
Perdas em carga e Impedância de curto-
circuito 
∆ 
 
 
 
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Testes dielétricos de Tensão aplicada e Tensão 
induzida 
∆ 
9 Funcionamento dos acessórios ∆ 
10 Descargas parciais � ∆ 
11 Fator de potência do isolamento ∆ 
12 Elevação de temperatura ∆ 
13 Impulso atmosférico ∆ 
14 Nível de ruído ∆ 
15 Tensão de radiointerferência ∆ 
16 Curto-circuito ∆ 
17 Potência absorvida pelos ventiladores ∆ 
18 Impedância de seqüência zero ∆ 
19 Harmônicos na corrente de excitação ∆ 
 
� A WEG entende que o ensaio de descargas parciais deve ser obrigatório. Contudo 
a norma ABNT o relaciona como ensaio especial. 
 
5. VANTAGENS 
 
Ressaltaremos neste tópico, algumas características dos transformadores secos 
encapsulados a vácuo WEG. 
 
5.1. MINIMIZADA MANUTENÇÃO 
 
A simplicidade construtiva destes transformadores torna sua manutenção igualmente 
simples principalmente por não serem aplicáveis válvulas de drenagem, indicador de 
nível, termômetros, relê de gás, válvula de alívio de pressão, relê de pressão súbita 
e outros acessórios comuns a transformadores com líquido isolante. 
 
Os cuidados recomendados restringem-se a inspeções nas temperaturas do 
equipamento e instalação (termografia), inspeções visuais e limpezas com 
periodicidade anual, caso o ambiente não seja agressivo. 
 
Consultar manual antes da instalação e manutenção, como a norma NBR 13297. 
 
 
 
 
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5.2. FÁCIL INSTALAÇÃO 
 
Transformadores secos apresentam 3 grandes vantagens em sua instalação: 
 
a) Dispensam paredes a prova de explosão, paredes corta-fogo e poços 
para recolhimento do líquido isolante. Sua localização ainda pode ser 
modificada com facilidade, sem necessidade de demolição e 
reconstrução de obras civis; 
 
b) Podem ser instalados junto a carga, reduzindo drasticamente os 
custos com cabeamento de baixa tensão; 
 
c) Tem dimensões reduzidas e se adaptam com facilidade a diferentes 
locais. 
 
Sem líquido isolante a tratar e acessórios a verificar, a instalação dos 
transformadores secos é de extrema simplicidade. O aperto das conexões elétricas e 
mecânicas constitui o item básico de verificação para energização. 
 
Consultar manual antes da instalação e manutenção. 
 
5.2.1. Ambiente de Instalação 
 
É importante abrir aqui um parêntese sobre o ambiente de instalação de 
transformadores, que é também aplicável a tipos imersos em líquido isolante. 
 
A instalação deve ser feita sobre fundações adequadamente niveladas e resistentes 
para suportar seu peso, com espaçamento mínimo de 0,5m entre transformadores e 
entre estes e paredes ou muros, proporcionando facilidade de acesso para inspeção 
e ventilação. 
 
Os transformadores devem ser instalados e seus cabos ligados, observando-se as 
distâncias elétricas necessários, previstas por norma para cada classe de tensão.Informações Técnicas DT-11 
17 
 
Devem estar afastados de paredes, cubículos, grades, eletrodutos, cabos e outros 
dispositivos conforme a tabela da NBR 10295 abaixo reproduzida. 
 
Espaçamentos Externos Mínimos para Transformadores Secos 
Classe de tensão do 
equipamento 
[kVeficaz] 
Tensão de impulso 
atmosférico [kV] 
Espaçamento mínimo 
Fase-terra [mm] 
Espaçamento mínimo 
Fase-fase [mm] 
0,6 ---- 25 25 
1,2 ---- 25 25 
40 45 60 
7,2 
60 65 90 
95 130 160 
15 
110 150 200 
125 170 220 
24,2 
150 200 280 
150 200 280 
170 240 320 
 
36,2 
200 300 380 
 
Lembremos também o que diz sobre temperatura ambiente a norma NBR 
10295/1988: "Temperatura de ar de resfriamento não superior a 40oC e temperatura 
média em qualquer período de 24 horas não superior a 30oC." Quando a 
temperatura ambiente for superior a estes valores até o limite de 10oC, no projeto 
deverá ser previsto a redução do limite de elevação de temperatura proporcional. 
 
Portanto, o recinto no qual será colocado o transformador deve ser bem 
ventilado, uma vez que isto é fundamental ao seu correto funcionamento. 
 
Ao projetar a ventilação na sala do transformador devem-se levar em conta as 
perdas totais do mesmo. Estas perdas se manifestam em forma de calor 
modificando a temperatura ambiente da sala. O local de instalação deve ser 
espaçoso o suficiente para permitir uma distribuição de ar uniforme e saída do ar 
aquecido. Dependendo das dimensões da sala e do transformador é possível adotar 
uma solução mais simples; ventilação natural da sala permitindo a entrada de ar frio 
na parte inferior e uma saída na parte superior oposta, conforme Figura 6.3. Filtros 
devem ser usados para limitar a entrada de pó no ambiente. 
 
 
 
 
 Informações Técnicas DT-11 
18 
 
 
Figura 3 
 
Como geralmente a ventilação natural não é suficiente, podem-se instalar 
ventiladores a fim de aumentar o fluxo de ar na sala conforme Figura 6.4, ou 
preferencialmente, adotar a climatização da sala onde irá operar o transformador. 
 
 
Figura 4 
 
Caso sejam adotados exaustores, o fluxo de ar não deverá exceder a velocidade de 
4,0m/s. Devem ser usados filtros para evitar a sucção de pó para dentro do 
ambiente. 
 
Para um cálculo aproximado do tamanho das aberturas ou o fluxo de ar necessário 
 
 
 
 Informações Técnicas DT-11 
19 
 
na sala podem-se utilizar as expressões abaixo, tomando como diferença de 15oC 
de temperatura entre o ar que entra e o ar que sai: 
 
t
t
PV
H
P
S
×=
×=
5
3,0
 
 
onde: 
Pt = perdas totais dissipadas a 115
oC [kW] 
S = superfície das aberturas superior e inferior [m2] 
H = distância medida entre a metade da altura do transformador e a metade 
da saída de ar superior [m] 
V = volume do ar de refrigeração [m3/min] 
 
Exemplo: Instalação de 2 transformadores de 2.000kVA 
Perda total Pt típica para transformador seco de 2MVA a 115
ºC = 27kW 
Distancia H entre a metade da altura do transformador e a metade da saída 
de ar superior: 1,5m 
 
22,13
5,1
227
3,0 mS =××= 
 
Pela área encontrada, sabemos que será necessária a instalação de ventilação 
forçada na sala. A vazão mínima dos motoventiladores será: 
 
min/2702275 3mV =××= 
 
Este exemplo desconsidera a existência de cubículo de proteção, o que seria 
questionável no caso de uma sala própria para instalação do transformador. 
 
 
 
 Informações Técnicas DT-11 
20 
 
 
5.3. BAIXÍSSIMOS NÍVEIS DE DESCARGAS PARCIAIS 
 
Descargas parciais são descargas disruptivas que ocorrem em sistemas isolados, 
que enquanto somente parciais não geram curto-circuito entre as partes 
energizadas. 
 
Com o decorrer da vida útil do transformador, as descargas parciais destroem a 
isolação. Um transformador com descargas parciais pode chegar a operar meses, ou 
até mesmo anos, antes que ocorra um curto-circuito originado pela evolução das 
mesmas. 
 
Transformadores WEG encapsulados a vácuo apresentam os mais baixos níveis de 
descargas parciais do mercado. As propagandas sobre este tema são variadas, 
contudo devem ser tomadas precauções com leituras de dp que indiquem 0pC 
(“isento”). Equipamentos e circuitos de medição sem precisão e/ou sensibilidade 
adequada podem indicar erroneamente este valor. 
 
Cada transformador WEG é testado (ensaio de rotina) dentro do estabelecido pelas 
normas. A norma ABNT estabelece tensão / período de ensaio: 1,5Um por 30s + 
1,1Um (tensão máxima) por 3 minutos, quando é feita a medição. A IEC 270 
estabelece os métodos de ensaio, assim como a NBR 5380. Num passado próximo, 
a norma Cenelec HD 464 S1 estabelecia como limite para o ensaio de descargas 
parciais o valor de 20pC. Por ser uma norma de harmonização, a norma Cenelec 
abria exceção para alguns países europeus onde se admitia 50pC. 
 
Contudo, com a entrada em vigor da norma CENELEC EN 60726 em 2003 e IEC 
60076-11 em 2004, o ensaio se tornou mais rigoroso. O “efeito avalanche” é 
provocado a 1,8Um por 30s e, após 3 minutos a 1,3Um, a medição é aprovada, caso 
o nível de descargas não ultrapasse 10pC. Este procedimento é adotado pela WEG, 
uma vez que seu grau de exigência é maior que qualquer outro normalizado. 
 
A confiabilidade transmitida pelo processo de encapsulamento e incomparável 
 
 
 
 Informações Técnicas DT-11 
21 
 
qualidade do sistema de resina epóxi CW 229 garantem a manutenção dos baixos 
níveis de descargas parciais ao longo da vida do transformador. 
 
5.4. ALTA SUPORTABILIDADE A SOBRETENSÕES 
 
Os transformadores a seco WEG permitem a especificação dos mesmos níveis de 
impulso atmosférico e tensões suportáveis a freqüência industrial dos 
transformadores imersos em óleo. A forma construtiva das bobinas e a qualidade do 
processo de encapsulamento a vácuo propiciam grande resistência a descargas 
atmosféricas ou sobretensões. 
 
5.5. ALTA CAPACIDADE DE SOBRECARGA 
 
Transformadores encapsulados a vácuo WEG podem suportar sobrecargas de curta 
duração, com desempenho igual ou superior ao dos transformadores imersos em 
óleo. As características do sistema epóxi CW229 permitem variações bruscas de 
temperatura em curtos períodos de tempo, como exemplificado abaixo. 
 
Gráfico 1 – Curvas de sobrecarga 
 
 
 
 
 Informações Técnicas DT-11 
22 
 
5.6. INSENSÍVEIS AO MEIO 
 
O encapsulamento a vácuo com o sistema CW 229, isento de trincas, torna os 
enrolamentos imunes à penetração de umidade e influências agressivas do meio 
ambiente. 
 
Os transformadores padrões WEG são fornecidos para aplicação em ambientes E2 
C1 F1. Vejamos o que isto significa, resumindo as classificações da norma IEC 
60076-11:2004: 
 
- Classe ambiental E0: instalação em ambiente seco e limpo sem 
condensação e poluição insignificante; 
- Classe ambiental E1: condensação ocasional e pouca poluição; 
- Classe ambiental E2: condensação freqüente, forte poluição ou ambas 
simultaneamente; 
- Classe climática C1: -5oC, mas pode estar sujeito a -25oC no transporte 
ou estoque; 
- Classe climática C2: operação, transporte e estoque a -25oC; 
- Comportamento ao fogo F0: nenhuma precaução é tomada para 
limitação de incêndio; 
- Comportamento ao fogo F1: o risco de incêndio é limitado como 
resultado das características do transformador. 
 
Classificado o ambiente de instalação do transformador, é interessante que 
conheçamos um pouco dos métodos de ensaio: 
 
- E0: sem testes 
- E1: 6h em câmara com 93% de umidade e temperatura que induzcondensação. Condutividade da água: 0,1~0,3S/m. É iniciado nos 5 
minutos finais de ensaio de tensão induzida com 1,1Vn por 15 minutos. 
- E2: 144h umidade 90% a 50oC. Água: 0,5~1,5S/m. Ensaios de induzida e 
aplicada a 80% dos valores nominais são feitos após 3 horas em 
atmosfera normal. 
 
 
 
 Informações Técnicas DT-11 
23 
 
- C1: a temperatura do ar deve ser gradualmente rebaixada a -25ºC em 8h 
e ser mantida neste valor por pelo menos 12h. Depois ser gradualmente 
aumentada a -5°C em 4h e permanece por 12h. Neste estágio o choque 
térmico é feito circulando 2 vezes a corrente nominal pelo transformador 
até que atinja o limite do material (140oC, se classe F). Depois do choque 
térmico, o transformador deve ser trazido à temperatura de 25°C. Pelo 
menos 12h depois do término do choque térmico, o transformador deve 
ser submetido a ensaios dielétricos a 80%. Não são permitidas fissuras 
nas bobinas. 
- C2: 12h a -25oC e choque térmico 2 x In até limite do material. Dielétricos 
a 80%. 
- F0: sem testes 
- F1: série de testes feita para verificar a presença de substâncias 
corrosivas: HCl, HCN, HBr, HF, SO2, HCOH. Uma coluna 
(núcleo/bobinas BT/AT) é submetida a 2 fontes de calor: uma bandeja 
com álcool sob a coluna e um painel vertical a 750oC para radiação 
durante 60 minutos onde gases e temperaturas de entrada/saída são 
monitorados. A elevação do gás não pode ultrapassar 420oC na 
combustão, 140oC após 45 minutos de teste e 80oC após 60 minutos. A 
média do fator óptico ≥ 20% entre 20 e 60 minutos. 
 
Pelo disposto acima, a especificação E2 C1 F1 é bastante razoável. Entretanto, 
nenhuma empresa nacional submeteu seu equipamento aos ensaios acima. 
Somente os laboratórios do Chesi na Itália e Kema na Holanda estão capacitados. 
Para garantir uma excelente performance, a WEG além dos cuidados com as 
características de projeto, trabalha com o que há de melhor em materiais para 
fabricação de secos. 
 
5.7. AUTO EXTINGUÍVEL 
 
A principal questão é se transformadores encapsulados em resina epóxi queimam ou 
sustentam combustão e se a combustão dos produtos não é tóxica. 
 
 
 
 
 Informações Técnicas DT-11 
24 
 
Testes abrangentes têm sido feitos por vários fabricantes com diferentes 
combinações de formulações epóxi. Há basicamente dois tipos de teste que são 
executados: um teste numa amostra de resina, como por exemplo, o especificado 
pela ASTM D634-68, e um teste executado diretamente na bobina do transformador, 
simulando os efeitos de faltas internas ou chamas externas. 
 
Tais testes têm mostrado que chamas devido às faltas internas são seguramente 
extintas uma vez que o transformador tenha sido desenergizado pela proteção no 
período de tempo usual. Caso um fogo externo ocorre atingindo as bobinas, estas 
auto extinguem-se, se extintas as chamas externas. Um grande fogo do lado externo 
o qual ponha toda instalação e construção em chamas provavelmente também 
queimaria a resina epóxi, mas em tal caso esta não aumentaria a intensidade do 
fogo. Em tempo, a resina epóxi é um termofixo e, portanto, independente das 
proporções do incêndio, não derrete. 
 
A WEG desenvolveu testes práticos simulando os dois "casos de causa de fogo" que 
podem acontecer a todo transformador instalado: 
 
1. Conseqüências de fogos secundários ao transformador e; 
2. Queima de transformadores causados por problemas e defeitos que 
originam do próprio transformador. 
 
Causa de fogo no Caso 1: 
 
É concebível que, por razões quaisquer, o fogo começará dentro de uma planta de 
painel de comando, na origem da qual o transformador não participa, o qual, porém, 
também atingirá com o passar do tempo. 
 
Para imitar um fogo incidente de fora em um transformador, bobinas são aquecidas 
por maçaricos de solda (~2500oC) direcionados para sua superfície. Durante vários 
testes com pontos distintos de ignição pode ser averiguado que a ignição da bobina 
só é possível com muita dificuldade à ordem de sucessões de testes, e que as 
chamas são extintas pouco tempo depois de a energia ter sido removida. Em 
 
 
 
 Informações Técnicas DT-11 
25 
 
nenhum caso, retirado o aquecimento da bobina, esta continuava queimando 
sozinha nem a chama se alastrada pela superfície da bobina. 
 
Causa de fogo Caso 2: 
 
Queima do transformador devido a problemas e defeitos, particularmente arcos 
elétricos de curto-circuito, que originam do transformador. 
 
A ocorrência de um defeito na bobina, seja por causas internas ou externas ao 
transformador, com formação de um arco elétrico entre dois ou mais condutores em 
diferentes potenciais é a questão aqui. Em exemplos extremos podem ser formadas 
correntes de curto-circuito de alta densidade de energia pontual, afetando uma 
pequena área com arcos elétricos de temperaturas que podem levantar a fundição 
dos materiais condutores e precipitação de gases. 
 
Tal caso é reproduzido perfurando a superfície da bobina até o cobre e produzindo 
um arco elétrico de solda de intensidade mais alta possível, entre o condutor de 
cobre e um eletrodo de solda. 
 
É importante lembrar que se tais arcos elétricos aparecerem no transformador, este 
é desconectado do circuito através de equipamentos de proteção, em um período 
muito curto (milisegundos até no máximo 4 segundos). 
 
Nos ensaios realizados pela WEG as seqüências de teste foram aumentadas até a 
queima ininterrupta de um eletrodo (2,5mm) completo, com duração superior a um 
minuto. Foi averiguada uma pequena inflamação de material isolante em todos os 
testes e as chamas foram extintas depois de poucos segundos. 
 
Nem com as tochas de solda (fogo caso 1) nem com soldas a arco elétrico (fogo 
caso 2) a bobina encapsulada pode ser induzida durante os testes executados a 
continuação autônoma da inflamação. 
 
Transformadores secos encapsulados em resina epóxi não explodem, não são 
 
 
 
 Informações Técnicas DT-11 
26 
 
facilmente inflamáveis e não sustentam combustão. Os transformadores WEG tem 
ainda características especiais de auto-extinção graças à resina utilizada; o sistema 
Vântico CW229 é a última palavra em sistemas epóxi, sendo o único sistema a 
possuir classificação anti-chama e certificado UL para 200oC (yellow card): 
classificação H-B para espessura de 4mm e V-1 para espessura de 12mm. 
 
5.8. RESISTENTE A CURTO-CIRCUITO 
 
Encapsulados em resina epóxi WEG são mais resistentes a curto-circuito que 
qualquer outro tipo de transformador. Sua excepcional resistência está 
fundamentada em dois pontos básicos: 
 
1. Projeto: os enrolamentos de baixa tensão são fabricados, preferencialmente, em 
chapa na largura da bobina e quando em fios (classe de tensão ≥ 7,2kV) são 
encapsulados no mesmo processo dos enrolamentos de alta tensão. Devido à forma 
do condutor, esforços de curto-circuito nas bobinas fabricadas em chapa são 
mínimos, garantindo ao transformador, incomparável performance neste quesito. A 
estrutura da parte ativa tem construção robusta e travamento dos calços que 
posicionam as bobinas. 
 
Os enrolamentos, independente do material condutor, são projetados para operar 
abaixo do limite térmico de curto-circuito em qualquer derivação que se encontre o 
transformador. 
 
2. Materiais: no enrolamento de baixa tensão é usado isolamento entre camadas 
com resina epóxi em estágio B de polimerização que, depois de curado, une as 
camadas do enrolamento tornando-o um bloco compacto. As cabeceiras da bobina 
de baixa tensão são ainda preenchidas com resina epóxi. Aos enrolamentosde alta 
tensão são também adicionados, interna e externamente, reforços mecânicos pré-
curados. Todos estes isolamentos são de classe térmica igual a dos enrolamentos e 
têm qualidade comprovada nos laboratórios da WEG. 
 
A resina utilizada é fabricada pelo líder mundial de tecnologia de resinas epóxi: 
 
 
 
 Informações Técnicas DT-11 
27 
 
HUNTSMAN (antiga Ciba). O sistema CW229 adotado tem as melhores 
características de flexibilidade, resistência à formação de trincas, variação de 
temperatura, torção, tração e impacto, menor perda de massa e maior vida útil 
dentre os disponíveis no mercado mundial. Além disto, o CW229 tem coeficiente de 
expansão térmica mais próxima ao dos condutores que outros sistemas epóxi. 
 
Gráfico 2 – Coeficiente linear expansão térmica (a) em f (Temperatura de 
referência: 23°C) DIN 53752 
 
 
5.9. BAIXO NÍVEL DE RUÍDO 
 
O projeto e o tratamento do núcleo dos transformadores secos WEG garantem 
baixos níveis de ruído acústico, permitindo sua instalação em prédios residenciais ou 
outros ambientes onde esta característica seja desejável. 
 
O sistema de calços e amortecimento das bobinas as torna independentes do núcleo 
no que se refere à transmissão de suas oscilações. A tinta dielétrica de alta 
penetração (formulada a partir de resina alquídica) aplicada ao circuito magnético 
também colabora para atenuação do ruído produzido. 
 
5.10. ASSISTÊNCIA TÉCNICA WEG 
 
Ao contrário do que acontece na manutenção de transformadores a óleo, somente o 
fabricante do transformador encapsulado a vácuo pode reparar/substituir suas 
bobinas. Por esta razão, é extremamente importante que o comprador se preocupe 
 
 
 
 Informações Técnicas DT-11 
28 
 
com a qualidade da assistência técnica do seu fornecedor. 
 
A WEG conta com mais de 300 assistentes técnicos autorizados e 1.300 oficinas 
registradas em todo o Brasil. Quando acionados, os ATs têm competência para 
indicar e gerenciar as medidas cabíveis. 
 
5.11. COMPATÍVEIS COM O MEIO AMBIENTE 
 
Os transformadores encapsulados WEG não contaminam o ambiente com óleos ou 
gases tóxicos. Por serem ecologicamente corretos são recomendados para a 
substituição de equipamentos instalados em locais críticos que na sua especificação 
original foram construídos com líquidos especiais como o Ascarel®, Rtemp® ou 
Silicone. 
 
No projeto com isolação sólida nada pode contaminar o solo ou o ambiente e 
medidas adicionais contra poluição são dispensadas, o que implica em redução nos 
custos de instalação. 
 
Em empresas onde a questão ambiental é preocupação constante, o uso de 
transformadores secos tornou-se obrigatório, estando algumas vezes atrelado às 
normas internas que permitiram a certificação ISO 14.000. 
 
6. APLICAÇÕES 
 
Quando aplicar transformadores encapsulados? 
 
- Quando riscos de explosão, propagação de incêndio ou vazamento de 
óleo deve ser eliminada; 
- Quando se deseja instalar o transformador junto à carga, reduzindo 
perdas e custo dos condutores de baixa tensão; 
- Quando se deseja mudar a posição do transformador com facilidade, 
como plantas em crescimento; 
 
 
 
 Informações Técnicas DT-11 
29 
 
- Quando há trânsito de pessoas e segurança é a palavra-chave; 
- Quando se tem espaço reduzido; 
- Quando se quer minimizar a manutenção. 
 
Os transformadores encapsulados WEG, podem substituir com vantagens os 
transformadores a óleo. Abaixo indicamos algumas utilizações típicas para este tipo 
de equipamento: 
 
a) Subestações internas ou externas 
b) Plantas industriais 
c) Plantas químicas e petroquímicas 
d) Plataformas off-shore 
e) Prédios comerciais e residenciais 
f) Hospitais 
g) Embarcações marítimas 
h) Shopping centers 
i) Unidades de tratamento de água 
j) Sistemas de controle de tráfego aéreo e terrestre 
k) Indústrias alimentícias 
l) Em pedestais ou mezaninos 
m) Portos marítimos 
n) Centros de entretenimento 
o) Trens de passageiros e carga 
p) Telecomunicações 
q) Bancos 
r) Centro de convenções 
s) Navios 
t) Minas 
u) Subestações ou cargas móveis 
 
 
 
 Informações Técnicas DT-11 
30 
 
7 ESPECIFICAÇÕES 
 
As principais características a serem especificadas na compra e os padrões da linha 
de transformadores encapsulados WEG são descritos a seguir: 
 
7.1. NORMAS 
 
A norma brasileira para Especificação de Transformadores de Potência Secos é a 
NBR 10295, de 1988. O texto desta norma é similar ao da IEC 726/1982 – Dry-type 
Power Transformers, a qual foi substituída em 2004 pela parte 11 da IEC 60076, 
adotada internacionalmente. Alguns itens da NBR 10295, adotada na linha padrão 
WEG, são destacados mais adiante neste trabalho. 
 
7.2. POTÊNCIAS 
 
Os transformadores encapsulados WEG são fabricados nas potências: 
 
300 – 500 – 750 – 1.000 – 1.500 – 2.000 – 2.500 e 3.000kVA 
 
Potências fora desta faixa poderão ser consultadas. 
 
7.3. CLASSES DE TENSÃO 
 
Os enrolamentos primário e secundário dos transformadores WEG podem ser 
fornecidos nas seguintes classes de tensão: 
 
0,6 – 1,2 – 7,2 – 15 – 24,2 e 36,2 kV 
 
Padrão para enrolamentos de baixa tensão: 0,6kV 
 
Padrão para enrolamentos de alta tensão: classe 15kV com NBI 95kV e tensão 
aplicada de 34kV e classe 25kV com NBI 125kV e aplicada 50kV. 
 
 
 
 Informações Técnicas DT-11 
31 
 
 
7.4. TENSÃO NOMINAIS E DERIVAÇÕES 
 
Quaisquer tensões dentro das classes acima podem ser especificadas. 
 
As tensões padronizadas para o enrolamento de baixa tensão são: 440*/254V, 
380*/220V e 220*/127V, esta última até a potência de 1.000kVA 
 
Tensões nominais e derivações padronizadas para alta tensão: 
 
Classe 15kV: 13,8* / 13,2 / 12,6 / 12,0 / 11,4kV * tensão nominal 
 
Classe 24,2kV: 24,2* / 23,1 / 22,0 / 20,9 / 19,8kV * tensão nominal 
 
7.5. FREQÜÊNCIA E LIGAÇÕES 
 
Freqüência padrão: 60Hz 
Ligação padrão: Dyn1 
Freqüência de 50Hz e diferentes ligações podem ser fornecidas. 
 
7.6. TEMPERATURAS 
 
Temperatura ambiente máxima: 40ºC (média diária máxima de 30oC) 
Classe térmica dos materiais isolantes: F (155oC) 
Elevação média do enrolamento acima do ambiente: 105oC 
Elevação do ponto mais quente do enrolamento acima do ambiente: 115oC 
Temperatura de referência para garantia de perdas e impedância: 115oC 
 
 
 
 Informações Técnicas DT-11 
32 
 
 
7.7. PERDAS, CORRENTE DE EXCITAÇÃO E IMPEDÂNCIA 
 
Transformadores Secos Encapsulados a Vácuo WEG 
Classe 15kV – 60Hz – 380V 
Potência Perdas a Vazio Perdas Totais Corrente a Vazio Impedância 
kVA W W (115oC) % % (115°C) 
300 1000 5200 1,2 6,0 
500 1400 7200 1,2 6,0 
750 1900 10200 1,2 6,0 
1000 2400 11700 1,2 6,0 
1500 3300 16700 1,2 6,0 
2000 4000 20500 0,6 6,5 
2500 4500 23500 0,6 6,5 
3000 5000 27000 0,6 7,0 
 
As perdas acima devem ser tomadas como valores para referência. Valores de 
perdas podem e devem ser considerados ao adquirir um transformador, seja este a 
óleo ou seco. Contudo o comprador deve salientar esta preocupação (baixas 
perdas) ao solicitar a cotação do equipamento para que seu valor seja analisado 
como custo do produto + capitalização de perdas (normalmente segundo a fórmula 
da concessionária local). 
 
7.8. DIMENSÕES 
 
 
 IP00 IP20 
 
 
 
 InformaçõesTécnicas DT-11 
33 
 
 
Transformadores Secos Encapsulados a Vácuo WEG 
Classe 15kV - 60Hz 
Dimensões Aproximadas e Peso Total Sem Cubículo - IP00 
Potência 
kVA Comprimento 
[mm] A 
Largura [mm] 
B 
Altura [mm] C 
Dist. Rodas 
[mm] D 
Peso Total 
[kg] 
300 1440 620 1310 520 1200 
500 1530 620 1410 520 1550 
750 1530 770 1670 670 1900 
1000 1630 770 1735 670 2400 
1500 1770 770 1930 670 3250 
2000 1900 920 2180 820 4150 
2500 2010 920 2380 820 5100 
3000 2110 920 2520 820 6000 
 
Dimensões Aproximadas e Peso Total Com Cubículo – IP20 
Potência 
kVA Comprimento 
[mm] A 
Largura [mm] 
B 
Altura [mm] C 
Dist. Rodas 
[mm] D 
Peso Total 
(kg) 
300 1600 1100 1600 520 1500 
500 1800 1200 1700 520 1900 
750 2000 1300 1800 670 2300 
1000 2100 1300 2000 670 2900 
1500 2200 1300 2300 670 3800 
2000 2200 1300 2500 820 4700 
2500 2300 1300 2600 820 5800 
3000 2400 1300 2600 820 6800 
 
8. NORMA BRASILEIRA PARA ESPECIFICAÇÃO DE SECOS 
 
Destacamos aqui, alguns itens que merecem ser lembrados da norma NBR 
10295/1988 TRANSFORMADORES DE POTÊNCIA SECOS. Este texto tem caráter 
didático e não pode ser considerado como reprodução parcial da norma. A leitura do 
texto completo da norma é ponto de partida para a correta especificação dos 
transformadores. 
 
1.1 Esta norma fixa as condições exigíveis aplicadas a transformadores de potência 
secos, com tensão máxima do equipamento igual ou inferior a 36,2kV. 
 
1.2 Esta norma não se aplica a: 
 
 
 
 Informações Técnicas DT-11 
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a) transformadores monofásicos de potência nominal inferior a 1kVA e 
polifásicos de potência nominal inferior a 5kVA; 
b) transformadores para instrumentos; 
c) transformadores para conversores estáticos; 
d) transformadores para partida de motores; 
e) transformadores para ensaios; 
f) transformadores para tração elétrica; 
g) transformadores à prova de fogo e transformadores para minas; 
h) transformadores para solda elétrica; 
i) transformadores reguladores de tensão; 
j) transformadores de potência de pequeno porte, nos quais a segurança é 
um requisito especial; 
k) transformadores para aparelhos de medições; 
l) transformadores para fornos a arco; 
m) transformadores para aterramento. 
 
NOTA: Enquanto não vigorarem normas brasileiras aplicáveis especificamente aos 
transformadores acima ou a outros transformadores especiais, esta Norma deve ser 
aplicada no que couber. 
 
4.1.1 Temperatura do ar de resfriamento 
 
Temperatura do ar de resfriamento (temperatura ambiente) não superior a 40ºC e 
temperatura média em qualquer período de 24 horas não superior a 30ºC. 
 
4.1.5.2 Exceto quando especificado diferentemente pelo comprador, 
transformadores secos enclausurados devem ser adequados para funcionamento 
somente como transformadores para interior. 
 
4.1.6 Fluxo de potência 
 
Os transformadores secos devem ser projetados para funcionamento com 
 
 
 
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35 
 
abaixadores, exceto se especificado diferentemente pelo comprador. 
 
4.2 Condições especiais 
 
São consideradas condições especiais de funcionamento, transporte e instalação, as 
que podem exigir construção especial, e/ou revisão de alguns valores nominais, e/ou 
cuidados especiais no transporte, instalação ou funcionamento do transformador e 
que devem ser levados ao conhecimento do fabricante. 
 
Nota: Constituem exemplos de condições especiais: 
 
a) instalação em altitudes superiores a 1000m; 
b) instalação em que as temperaturas do meio de resfriamento sejam 
superiores às especificadas em 4.1.1; 
c) exposição a umidade excessiva, atmosfera salina, gases ou fumaças 
prejudiciais; 
d) exposição a pós prejudiciais; 
e) exposição a materiais explosivos na forma de gases ou pós; 
f) sujeição a vibrações anormais, choques ou condições sísmicas; 
g) sujeição a condições precárias de transporte, instalação ou 
armazenagem; 
h) limitação de espaço na sua instalação; 
i) dificuldades de manutenção; 
j) funcionamento em regime ou freqüência não usuais ou com tensões 
apreciáveis diferentes das senoidais ou assimétricas; 
k) cargas que estabelecem harmônicas de correntes anormais, tais como as 
que resultam de apreciáveis correntes de carga controladas por 
dispositivos em estado sólido ou similares; 
l) condições de carregamento especificadas (potência e fatores de potência) 
associadas a transformadores de mais de dois enrolamentos; 
m) exigências de isolamento diferentes das especificadas nesta Norma; 
n) condições de tensões normais, incluindo sobretensões transitórias, 
ressonância, perturbações relacionadas a manobra, etc., que possam 
 
 
 
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36 
 
requerer considerações especiais no projeto da isolação; 
o) campos magnéticos anormalmente fortes; 
p) necessidade de proteção especial de pessoas contra contatos acidentais 
com partes vivas do transformador; 
q) operação em paralelo. 
 
Nota: Apesar de a operação em paralelo não ser uma condição anormal, é desejável 
que o comprador informe ao fabricante a previsão de paralelismo com outros 
transformadores, bem como as características destes transformadores que interfiram 
com requisitos de paralelismo. 
 
Tabela 2 – Níveis de isolamento para transformadores de potência secos 
Tensão suportável nominal de impulso 
atmosférico Tensão máxima do 
equipamento kV 
(eficaz) Pleno kV (crista) Cortado kV (crista) 
Tensão suportável 
nominal à freqüência 
industrial durante 1 
minuto e tensão 
induzida kV (eficaz) 
1 2 3 4 
0,6 
1,2 
7,2 
 
15 
 
24,2 
 
36,2 
--- 
--- 
40 
60 
95 
110 
125 
150 
170 
200 
--- 
--- 
44 
66 
105 
121 
138 
165 
187 
220 
4 
10 
20 
 
34 
 
50 
 
70 
 
 
5.7.1 Os transformadores devem ser designados de acordo com o método de 
resfriamento empregado. Os símbolos literais correspondentes a cada método de 
resfriamento são indicados na Tabela 6. 
 
 
 
 Informações Técnicas DT-11 
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Tabela 6 – Símbolos literais 
Natureza do meio de resfriamento Símbolo 
Gás 
Água 
Ar 
G 
W 
A 
Natureza de circulação Símbolo 
Natural 
Forçada 
N 
F 
 
5.7.2.2 A ordem na qual os símbolos devem ser utilizados é indicada na Tabela 7. 
Os grupos de símbolos correspondentes a diferentes métodos de resfriamento, 
devem ser separados por meio de traço inclinado 
 
Tabela 7 – Ordem dos Símbolos 
1ª letra 2ª letra 3ª letra 4ª letra 
Indicativa do meio de resfriamento em contato 
com os enrolamentos 
Indicativa do meio de resfriamento em contato 
com o sistema de resfriamento externo 
Natureza do meio de 
resfriamento 
Natureza da circulação 
Natureza do meio de 
resfriamento 
Natureza da circulação 
 
5.8.1 As elevações de temperatura dos enrolamentos, núcleo e partes metálicas dos 
transformadores projetados para funcionamento nas condições normais, previstas 
em 4.1, não devem exceder os limites especificados na Tabela 8, quando ensaiados 
de acordo com esta Norma. 
 
Tabela 8 – Limites de Elevação de Temperatura 
Parte 
[oC] 
Ponto mais 
quente [oC] 
Método da 
variação da 
resistência 
Classe de 
temperatura 
mínima do 
material 
Temperatura de 
referência 
1 2 3 4 5 
E
nr
ol
am
en
to
s 65 
80 
90 
115 
140 
180 
55 
70 
80 
105 
130 
150 
A 
E 
B 
F 
H 
C 
75 
75 
115 
115 
115 
115 
 
5.8.5 Os limites de elevação de temperatura dos enrolamentos de transformadores 
 
 
 
 Informações Técnicas DT-11 
38 
 
projetados para funcionamento emlocal onde a temperatura do ar ambiente exceder 
qualquer dos valores indicados em 4.1 em não mais que 10oC, devem ser reduzidos 
como a seguir descritos. 
 
Quando a potência nominal for igual ou superior a 10MVA, a redução deve 
corresponder ao excesso de temperatura. Para potências nominais inferiores a 
10MVA, as reduções devem ser as seguintes: 
 
a) 5oC, se o excesso de temperatura for igual ou inferior a 5oC; 
b) 10oC, se o excesso de temperatura for superior a 5oC, e igual ou inferior 
a 10oC. 
Quando o excesso de temperatura do ar ambiente, em relação aos valores indicados 
em 4.1, for superior a 10oC, os limites de elevação de temperatura estão sujeitos a 
acordo entre fabricante e comprador. 
 
Quaisquer condições do local de instalação que possam causar restrições ao ar de 
resfriamento ou produzir temperaturas ambientes elevadas, devem ser especificadas 
pelo comprador. 
 
5.10.1 Classificação térmica dos materiais isolantes 
 
Os materiais isolantes elétricos são classificados em classes de temperatura, 
definidas pela temperatura limite atribuída a cada uma, conforme Tabela11, e de 
acordo com a NBR 7034. 
 
Tabela 11 – Classes de Temperaturas de Materiais Isolantes 
Classe Temperatura limite atribuída (oC) 
Y 
A 
E 
B 
F 
H 
C 
90 
105 
120 
130 
155 
180 
220 
 
 
 
 
 Informações Técnicas DT-11 
39 
 
 
5.10.2 Invólucro do transformador 
 
O invólucro protetor, quando empregado, deve ser especificado mediante acordo 
entre fabricante e comprador, tendo seu grau de proteção definido pela NBR 6146. 
O invólucro não deve apresentar imperfeições superficiais e suas superfícies 
internas e externas devem ser protegidas contra corrosão. 
 
O transformador deve ser dimensionado para funcionar em potência nominal, com 
invólucro, em qualquer derivação, sem ultrapassar os limites de elevação de 
temperatura especificada em 5.8. 
 
6.1 Ensaios de rotina 
 
6.1.1 Os ensaios de rotina são feitos pelo fabricante em sua fábrica, cabendo ao 
comprador o direito de designar um inspetor para assisti-los. 
 
6.1.2 Os ensaios de rotina, executados em todas as unidades de produção são os 
seguintes: 
 
a) resistência elétrica dos enrolamentos; 
b) relação de tensões; 
c) resistência do isolamento; 
d) polaridade; 
e) deslocamento angular e seqüência de fases; 
f) perdas (em vazio e em carga); 
g) corrente de excitação; 
h) impedância de curto-circuito; 
i) ensaios dielétricos; 
 tensão suportável nominal à freqüência industrial (tensão aplicada); 
 tensão induzida; 
j) verificação do funcionamento dos acessórios. 
 
 
 
 
 Informações Técnicas DT-11 
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6.1.3 O funcionamento dos seguintes acessórios deve ser verificado: 
 
a) comutador de derivações sem tensão; 
b) sistema de proteção térmica; 
c) ventilador; 
d) manômetro. 
 
6.2 Ensaios de tipo 
 
6.2.1 O comprador deve especificar na ordem de compra, os ensaios desejados e o 
número de unidades da encomenda sobre as quais devem ser executados. Neste 
caso, cabe-lhe o direito de designar um inspetor para assisti-los. No caso de 
existirem resultados de ensaios anteriormente executados sobre os transformadores 
do mesmo projeto, o comprador pode dispensar a execução desses ensaios. 
 
6.2.2 Os ensaios de tipo são os seguintes: 
 
a) os ensaios especificados em 6.1: 
b) fator de potência do isolamento; 
c) elevação de temperatura; 
d) tensão suportável nominal de impulso atmosférico; 
e) nível de ruído 
f) nível de tensão de radiointerferência. 
 
6.3 Ensaios especiais 
 
Os ensaios especiais são os seguintes: 
 
a) tensão induzida com medição de descargas parciais; 
b) ensaio de curto-circuito; 
c) medição da potência absorvida pelos motores de ventiladores; 
d) medição da impedância zero nos transformadores trifásicos; 
e) medição dos harmônicos na corrente de excitação. 
 
 
 
 Informações Técnicas DT-11 
41 
 
Se forem exigidos ensaios especiais além dos acima mencionados, o método de 
ensaio deve constituir objeto de acordo entre fabricante e comprador. 
 
6.6.4 Ensaios de nível de ruído 
 
Os níveis de ruído produzidos por transformadores não devem exceder os limites 
especificados na Tabela 13. 
 
O ensaio deve ser executado conforme a NBR 7277. 
 
Quando o transformador é destinado dentro de um invólucro fornecido pelo 
comprador, devem ser realizadas medições no nível de ruído do núcleo e bobinas do 
transformador, nas instalações do fabricante, sem o invólucro. 
 
A distância de medição é 0,3m exceto quando, por razões de segurança, for 
escolhido 1m. 
 
Tabela 13 – Níveis de Ruído para Transformadores a Seco 
Nível médio de ruído 
[dB] 
Potência nominal do 
transformador equivalente 
com dois enrolamentos 
(B) [kVA] 
Nível médio de ruído 
[dB] 
Potência nominal do 
transformador 
equivalente com 
dois enrolamentos 
[kVA] 
 Tipo de resfriamento 
AN ANAN AF (A) e NA/AF 
58 
60 
62 
64 
65 
66 
68 
70 
71 
72 
73 
57 
59 
61 
63 
64 
65 
66 
69 
69 
70 
71 
0 – 300 
301 – 500 
501 – 700 
701 – 1000 
1001 – 1500 
1501 – 2000 
2001 – 3000 
3001 – 4000 
4001 – 5000 
5001 – 6000 
6001 - 7500 
67 
67 
67 
67 
68 
69 
71 
73 
74 
75 
76 
3 – 300 
301 – 500 
501 – 833 
834 – 1167 
1168 – 1667 
1668 – 2000 
2001 – 3333 
3334 – 5000 
5001 – 6667 
6668 – 8333 
8334 – 10000 
(A) Não se aplica a transformadores do tipo selado. 
(B) A potência nominal do transformador equivalente com dois enrolamentos é a metade da soma 
das potências nominais de todos os enrolamentos do transformador. ...”