Casos de empresas Aproximadamente Transformador personalizado de 8MVA conecta sistemas solares fotovoltaicos e BESS a uma rede de 34,5 kV
Transformador personalizado de 8MVA conecta sistemas solares fotovoltaicos e BESS a uma rede de 34,5 kV
2026-07-14
Projetos de energia solar fotovoltaica (PV) em escala de utilidade e de armazenamento de energia por baterias comumente utilizam transformadores para conectar blocos de inversores de baixa tensão ou sistemas de conversão de energia a uma rede coletora de média tensão. A NREL documentou usinas PV em escala de utilidade onde inversores individuais de 4MVA operam a 480V AC e se conectam a um sistema coletor de 34.5kV através de transformadores. Em projetos de BESS, os transformadores desempenham uma interface semelhante entre os blocos PCS e o sistema de média tensão.
Nesse contexto de aplicação, a Winley Electric projetou e fabricou um transformador de subestação trifásico imerso em óleo, customizado de 8MVA, para um projeto de energia norte-americano. A unidade interliga um sistema de 34.5kV em estrela aterrada com dois circuitos separados de 4MVA, 480V em triângulo.
A configuração elétrica é adequada para operação de elevação de dois blocos de energia de inversor ou PCS para um sistema coletor de 34.5kV, bem como para operação de abaixamento do sistema de média tensão para dois circuitos independentes de 480V. O projeto, portanto, envolveu mais do que conversão de tensão: os dois blocos de energia, as conexões de alta corrente e o cronograma de entrega tiveram que ser abordados dentro de um único projeto de transformador.
As especificações do projeto exigiam dois enrolamentos secundários independentes de 4MVA em vez de uma única saída de 8MVA. Isso exigiu um layout físico altamente segregado dentro do tanque e uma identificação clara dos terminais externos. Garantir a separação absoluta foi fundamental para evitar interferência eletromagnética cruzada e para garantir uma fiação de campo segura e sem erros durante a instalação e a manutenção futura.
A 4MVA e 480V, a corrente nominal para cada enrolamento secundário atinge um excepcional 4811,4 A. O gerenciamento desse nível de densidade de corrente exigiu uma configuração de terminal especializada e de alta resistência. A Winley teve que projetar uma estrutura capaz de manter folgas elétricas rigorosas, resistir a forças mecânicas de curto-circuito e fornecer espaço de instalação prático para múltiplos condutores de campo de bitola pesada.
O projeto também exigiu um cronograma de produção de 90 dias. Este foi um alvo exigente em um mercado norte-americano onde a aquisição de transformadores é cada vez mais medida em anos, em vez de meses.
No primeiro trimestre de 2026, os prazos de entrega de transformadores elevadores de gerador excederam 160 semanas, enquanto transformadores de subestação grandes foram relatados com tempos de espera de mais de três anos. Atender ao cronograma do projeto exigiu coordenação estreita de engenharia, preparação de materiais, fabricação, montagem e testes de fábrica.
A Winley configurou o transformador com um grupo vetorial YNd1d1. O enrolamento de alta tensão de 34.5kV é em estrela aterrada, enquanto os dois enrolamentos secundários de 480V são conectados em triângulo.
Os dois enrolamentos de baixa tensão são trazidos através de grupos de terminais X e Y separados, permitindo que cada circuito de 4MVA seja identificado e conectado separadamente.
Para lidar com segurança a corrente contínua de 4811,4 A, a interface de baixa tensão apresenta seis buchas de porcelana de frente viva classificadas para a classe de 1.2kV, 45kV BIL e 6500A, terminadas com conectores de espátula NEMA de 8 furos. Os grupos de terminais X e Y são montados lateralmente em lados opostos do tanque dentro de gabinetes dedicados. Essa simetria maximiza o espaço de cablagem, mantendo os circuitos visual e fisicamente distintos.
Ao finalizar e congelar detalhes de engenharia chave — como o esquema de conexão YNd1d1, a geometria das barras e os layouts dos gabinetes de terminais — antes da produção, a Winley eliminou o risco de alterações de projeto em meio ciclo. A aquisição e a fabricação prosseguiram imediatamente. Dispositivos auxiliares, incluindo medidores de nível de líquido, indicadores de temperatura de óleo/enrolamento e dispositivos de alívio de pressão, foram pré-conectados a blocos de terminais claramente rotulados na caixa de marshalling para simplificar a integração de campo.
- Localização: América do Norte
- Aplicação: Sistemas de energia solar PV e armazenamento de energia por baterias
- Quantidade: 1 unidade
- Capacidade Nominal: 8MVA
- Tensão do Sistema: 34.5kV ↔ 2 × 4MVA / 480V
- Grupo Vetorial: YNd1d1
- Prazo de Produção: 90 dias
- Base de Projeto e Teste: ANSI C57.12.00
- Valor Chave do Projeto: Dois blocos de energia independentes de alta corrente conectados através de um transformador de média tensão
Antes dos testes de fábrica, o transformador completo foi verificado em relação aos desenhos aprovados. A revisão abrangeu a identificação dos terminais X e Y, posições dos acessórios, fiação de controle e conexões auxiliares.
Uma vez que a unidade montada correspondeu à configuração aprovada, ela foi liberada para testes de fábrica.
O transformador completou com sucesso todos os testes de qualidade e desempenho em 13 de maio de 2026. Os enrolamentos secundários X e Y foram testados independentemente para verificar o equilíbrio e a conformidade.
| Item de Teste | Escopo do Teste | Resultado Testado | Status |
|---|---|---|---|
| Resistência do Enrolamento | Enrolamento HV verificado em cinco posições de derivação; enrolamentos LV X e Y verificados separadamente a 30°C | Desequilíbrio HV: 0,26%–0,27%; Enrolamento X: 3,89%; Enrolamento Y: 3,69% | Qualificado |
| Relação de Tensão | Enrolamentos secundários X e Y verificados em todas as cinco posições de derivação | Erro do enrolamento X: -0,06% a 0,22%; Erro do enrolamento Y: 0,13% a 0,31% | Qualificado |
| Desempenho sem Carga | Perda sem carga e corrente sem carga | 6.922 W; 0,15% de corrente sem carga | Registrado |
| Desempenho com Carga | Perda com carga e impedância de curto-circuito a 85°C | 61.648 W de perda com carga; 6,31% de impedância | Registrado |
| Suporte Dielétrico | Induzido: 960 V, 150 Hz, 48 s no lado LV; fonte separada: 70 kV HV e 10 kV LV por 60 s | Ambos os testes de suporte concluídos com sucesso | Aprovado |
| Integridade da Pressão | Teste de pressão estática de 0,015 MPa por 12 h | Sem vazamento de óleo | Aprovado |
| Tensão de Ruptura do Óleo | Valor mínimo de aceitação: 35 kV | Valor médio testado: 43,8 kV | Qualificado |
Após a aprovação dos testes, os conjuntos de radiadores destacáveis foram desmontados e fixados em estruturas de transporte de aço protetoras para evitar danos às aletas. O corpo principal do transformador foi montado em suportes de madeira de alta resistência e fixado dentro do contêiner de transporte usando cintas de alta resistência, garantindo estabilidade completa durante o trânsito marítimo.
Esquerda: conjuntos de radiadores protegidos. Direita: corpo do transformador posicionado e restrito para exportação.
O transformador concluído fornece dois circuitos secundários de 4MVA, 480V, separadamente conectados e totalmente isolados, a partir de uma única fonte de 34.5kV, resolvendo os desafios de alta corrente e separação física. Ao aplicar engenharia concorrente rigorosa e um projeto de layout robusto, a Winley Electric contornou os atrasos generalizados na cadeia de suprimentos da indústria para entregar esta solução altamente personalizada e em conformidade em apenas 90 dias.
Planejando um transformador com configurações complexas de múltiplos enrolamentos ou alta corrente?
Entre em contato com a equipe de engenharia da Winley Electric para discutir suas especificações técnicas e solicitar uma revisão detalhada do projeto.
Entre em Contato : steven@winley-electric.com
