Melhor resposta
As informações a seguir foram retiradas de “Copper Development Assoc. Inc ”página da web Aumento da temperatura e eficiência do transformador
“ Todos os dispositivos que usam eletricidade emitem calor residual como um subproduto de sua operação. Transformers não são exceção. O calor gerado na operação do transformador causa aumento de temperatura nas estruturas internas do transformador. Em geral, os transformadores mais eficientes tendem a ter menor aumento de temperatura, enquanto unidades menos eficientes tendem a ter maior aumento de temperatura.
Aumento de temperatura do transformador é definido como o aumento médio da temperatura dos enrolamentos acima da temperatura ambiente (circundante), quando o transformador é carregado com a classificação da placa de identificação.
Os transformadores do tipo seco estão disponíveis em três aumentos de temperatura padrão: 80C, 115C ou 150C. Os transformadores preenchidos com líquido vêm em aumentos padrão de 55C e 65C. Esses valores são baseados em uma temperatura ambiente máxima de 40C. Isso significa, por exemplo, que um transformador seco de aumento de 80C operará a uma temperatura média de enrolamento de 120C quando em carga nominal total, em um ambiente de 40C. (Os chamados pontos quentes dentro do transformador podem estar em uma temperatura mais alta do que a média.) Uma vez que a maioria dos transformadores a seco usa o mesmo isolamento em seus enrolamentos (normalmente classificado em 220C), independentemente do aumento de temperatura do projeto, a unidade de aumento de 80C tem mais espaço para uma sobrecarga ocasional do que uma unidade de aumento de 150C, sem danificar o isolamento ou afetar a vida útil do transformador.
Um transformador de aumento de temperatura inferior resulta em um transformador com maior capacidade de sobrecarga. Por exemplo, uma unidade do tipo seco com aumento de 80C usando isolamento 220C tem capacidade de reserva de 70C em comparação com uma unidade 150C. Isso permite que a unidade 80C opere com uma capacidade de sobrecarga de 15-30\% sem afetar a expectativa de vida do transformador. Além disso, um transformador mais frio significa uma unidade mais confiável e mais tempo de atividade. ”
Resposta
Em termos simples, o aumento de temperatura em um transformador é o aumento em temperatura nos enrolamentos de cobre usados no transformador quando a tensão é aplicada a ele. O aumento da temperatura é causado pela perda de energia, que é convertida em calor durante a transformação. Existem 3 perdas de potência no transformador
1) perdas devido à resistência do enrolamento ao passar a corrente pelos enrolamentos (proporcional ao quadrado da corrente x resistência)
2) Hysterisis e
3) Perdas de corrente parasita no núcleo de ferro causadas pelo campo magnético induzido pela tensão CA aplicada ao transformador.
As perdas de histerese no núcleo são devidas a reversão no campo magnético, deixando alguma remanência de magnetismo durante a reversão devido ao núcleo de ferro, enquanto as perdas por correntes parasitas são a circulação interna de correntes causadas pela indução do campo magnético no núcleo.
Enquanto histerese e as perdas por correntes parasitas permanecerão constantes, independentemente das cargas nos circuitos externos , a resistência do enrolamento irá variar com as cargas.
Isso leva à geração de calor no núcleo e nos enrolamentos do transformador, levando ao aumento da temperatura no transformador. Os transformadores são projetados para suportar o aumento da temperatura nos enrolamentos até 80 ° C (temperatura máxima de 120deg.C, assumindo a temperatura normal de 40deg.C).