Como escolher a potência do transformador da cabine: demanda, fator de demanda e crescimento

Superdimensionar o transformador da cabine custa dinheiro parado e perdas em vazio para sempre; subdimensionar custa desligamentos e um equipamento que envelhece rápido. A potência certa vem de três números: a demanda real, o fator de demanda e a previsão de crescimento.

Somar placas não funciona

Uma fábrica com 400 kW de motores instalados quase nunca usa 400 kW ao mesmo tempo. Máquinas alternam, motores trabalham em carga parcial, turnos se sobrepõem só em parte. A relação entre a demanda máxima real e a carga instalada é o fator de demanda, e ele fica tipicamente entre 0,4 e 0,8 na indústria, dependendo do processo.

A demanda máxima

• Planta existente: meça. A conta de luz de consumidor em média tensão traz a demanda máxima registrada em cada mês. Um analisador de energia no quadro geral por duas semanas mostra a curva de carga e os picos. É o melhor dado que existe.
• Planta nova: some as cargas instaladas em kW, aplique o fator de demanda do tipo de processo e converta para kVA pelo fator de potência esperado (ou pela folga de 30%, como na regra da ABC para baixa tensão). Peça ao projetista os fatores usados; eles são a parte mais importante do cálculo.

A folga para crescer

O transformador da cabine dura décadas; a fábrica muda em anos. Uma folga de 20% a 30% sobre a demanda máxima prevista é a prática comum, e é diferente da folga de dimensionamento das cargas. Um transformador trabalhando a 70% ou 80% da nominal está na sua melhor faixa de rendimento e envelhecimento.

Um ou dois transformadores

Acima de algumas centenas de kVA, dois transformadores menores em vez de um grande podem ser a melhor escolha:

• Continuidade: uma falha não para a fábrica inteira.
• Manutenção com metade da planta ligada.
• Perdas em vazio menores quando a fábrica trabalha em regime reduzido, desligando um deles.
• Tensões diferentes (380 V e 440 V) em cada um.

O custo por kVA de dois transformadores é maior que o de um, e a cabine cresce. Vale a conta quando a parada da produção custa caro.

Os degraus de potência

Os transformadores de distribuição vêm em degraus padronizados: 30, 45, 75, 112,5, 150, 225, 300, 500, 750, 1.000, 1.500, 2.000 kVA. Escolha o degrau acima da demanda com folga; a ABC fornece de 30 a 2.000 kVA em 13,8 e 34,5 kV.

O que ainda influencia

• Temperatura ambiente e altitude reduzem a potência disponível; veja onde instalar.
• Harmônicas de inversores e retificadores aquecem o transformador além da corrente nominal; instalações com muita eletrônica pedem um fator K ou um degrau a mais.
• Partida de grandes motores afunda a tensão em transformador justo; confira o maior motor contra a impedância do transformador.
• A demanda contratada com a concessionária deve acompanhar o transformador: contratar de menos gera multa por ultrapassagem; de mais, paga-se sem usar.

Perguntas frequentes

Posso usar um transformador maior que a demanda contratada?

Sim. O transformador é o limite físico; a demanda contratada é o compromisso comercial. É comum o transformador ter folga sobre a contratada.

Devo dimensionar pela corrente de curto-circuito?

A impedância do transformador define a corrente de curto no secundário, que por sua vez define os disjuntores de baixa tensão. É parte do projeto, feita pelo engenheiro, depois de escolhida a potência.

A ABC ajuda a dimensionar?

Sim. Mande a conta de luz, a lista de cargas ou a curva medida, e a gente responde com a potência e o modelo, pela página de média tensão.