Comutador de Derivação em Transformadores

O que é o comutador de derivação

Em sistemas elétricos de potência, é comum que haja variações de tensões nas linhas de transmissão, devido a grande quantidade de cargas que são ligadas e desligadas constantemente. Porém, manter a tensão dentro de faixas operacionais é fundamental para garantir a qualidade e eficiência do fornecimento. Daí se dá a importância do comutador de derivação (tap-changer), que é um dispositivo utilizado em transformadores para ajustar a relação de transformação e regular a tensão de saída, permitindo que a tensão permaneça em valores desejáveis, garantindo a estabilidade da rede, compensando variações de carga e flutuações na geração.

Princípios de operação

O tap-changer ajusta a relação de transformação ao alterar os pontos de conexão do enrolamento do transformador. A ideia é simples: se modificamos a quantidade de espiras ativas em um dos enrolamentos, mudamos a tensão resultante. Essa alteração ocorre em pequenos incrementos (geralmente de 1,25% a 2,5% por passo), permitindo uma regulação fina da tensão.

Imagem 1: Diagrama esquemático de um tap-changer

Tipos de comutadores

Existem dois tipos principais de comutadores:

Comutador de derivação em carga (OLTC): Permitem alterar a derivação com o transformador energizado e operando. Isso é possível graças a mecanismos auxiliares que evitam curtos-circuitos momentâneos durante a transição. Nos mais modernos, a comutação é automática e operada por motores que respondem a relés configurados para manter a tensão no nível determinado, reagindo em tempo real a variações de carga. Eles são comuns em transformadores de subtransmissão e distribuição primária.

Comutadores de derivação desenergizados (DETC): Mais simples e baratos, exigem o desligamento do transformador para alteração do tap. São utilizados onde as variações de tensão são menores ou onde a operação contínua não é essencial.

Resumo:

Tipo	Vantagens	Desvantagens
OLTC	Ajuste em tempo real	Complexidade e custo elevado
DETC	Simplicidade e baixo custo	Necessita desligamento

Conclusão

Permitindo a regulação da tensão de saída, o comutador de derivação é peça chave na estabilidade das redes atuais. A escolha entre OLTC e DETC depende de critérios econômicos e operacionais, mas seu papel tende a crescer com a evolução da rede elétrica brasileira, especialmente diante do avanço da automação e da geração distribuída.