Padrões de transformadores Ecodesign Tier 2: limites sem carga e perda de carga

Análise abrangente dos requisitos P0 e Pk sob o Regulamento da UE 548/2014 conforme alterado por 2019/1783, série TS EN 50708, fórmulas de avaliação TOC e retor

1. Visão geral da estrutura regulatória e dos padrões

De acordo com o Regulamento 548/2014 da Comissão Europeia, conforme alterado pela UE 2019/1783 e a norma harmonizada EN 50708, as perdas sem carga máximas permitidas (P0) e as perdas com carga (Pk) são juridicamente vinculativas em toda a Europa e em jurisdições de referência internacionais.

2. Limites de Perda Obrigatórios e Índice de Eficiência de Pico (PEI)

Transformadores de distribuição imersos em líquido (≤ 24 kV)

Potência nominal (Sr)Perda máxima sem carga P0 (W)Perda máxima de carga Pk (W)Eficiência mínima de pico (PEI)
250 kVA260 W2350 W99,28%
400 kVA370 W3250 W99,37%
630 kVA520 W4600 W99,44%
1000 kVA770 W7600 W99,49%
1600 kVA1200 W12.000 W99,53%
2500 kVA1750 W18.500 W99,57%

Transformadores tipo seco de resina fundida (≤ 24 kV)

Potência nominal (Sr)Perda máxima sem carga P0 (W)Perda máxima de carga Pk (W)Eficiência mínima de pico (PEI)
250 kVA520 W2750 W99,03%
400 kVA750 W3850 W99,13%
630 kVA1100 W5400 W99,21%
1000 kVA1550 W8.000 W99,28%
1600 kVA2200 W13.000 W99,34%
2500 kVA3100 W19.000 W99,40%

3. Modelo de capitalização de perdas de custo total de propriedade (TOC)

A avaliação econômica das perdas do transformador ao longo de sua vida operacional de 25 a 30 anos é calculada por meio da fórmula de perda capitalizada por CENELEC HD 428 / IEEE C57.120:

TOC = Purchase Price + A · P0 + B · Pk

Definições de parâmetros:

  • A (fator de capitalização de perda sem carga, $/\text{W}$):
A = ((1+i)n - 1) / (i(1+i)n) · 8760 · CkWh
  • B (fator de capitalização de perda de carga, $/\text{W}$):
B = A · ((Iload) / (Irated))2 = A · kL2
  • i: Taxa de desconto anual (normalmente 5% - 8%).
  • n: Vida útil operacional do transformador em anos (normalmente de 25 a 30 anos).
  • CkWh: Custo nivelado de eletricidade ($/\text{kWh}$).
  • kL: Fator de carregamento contínuo equivalente (Iload / Irated).

4. Conclusões práticas de engenharia

  • Os transformadores em conformidade com o Tier 2 reduzem as emissões de gases de efeito estufa durante o ciclo de vida em até 20% em comparação com os projetos do Tier 1.
  • Embora as unidades Tier 2 exijam um investimento de capital inicial mais elevado devido às secções transversais do núcleo mais espessas e aos condutores transpostos, o período de retorno é normalmente de 3 a 5 anos sob tarifas de eletricidade industrial padrão.

*Referência: Regulamento da Comissão Europeia 2019/1783; EN 50708-2-1:2020; IEEE Padrão C57.120-2017.*