Quanto podem custar as perdas de um autotransformador trifásico 30 kVA por ano

Resumo em 1 minuto: em um autotransformador trifásico de 30 kVA 220 380 operando a 60% de carga média, as perdas elétricas podem custar algo R$ 2.889/ano em um modelo de padrão global de alta eficiência,  cerca de R$ 4.621/ano em uma referência nacional com perdas de mercado e apenas R$ 2.520/ano em no modelo Demape!. Em plena carga, esse valor pode subir para aproximadamente R$ 6.854/ano e R$ 10.407/ano, e apenas R$ 6.426/ano na Demape… representando uma economia de quase R$4.000,00 por ano!.

Esses números parecem pequenos perto do investimento inicial, mas se repetem ano após ano. Em aplicações com operação contínua, como indústrias, sistemas fotovoltaicos, bombas, compressores e grandes centrais de ar-condicionado, a escolha de um transformador de baixas perdas pode pagar parte relevante do próprio equipamento ao longo da vida útil.

Por que as perdas importam tanto em 220-380 V

No Brasil, é comum encontrar plantas com rede trifásica 220 V e necessidade de elevar para 380 V para alimentar motores, inversores, compressores, chillers, painéis e máquinas importadas. Nesses casos, o autotransformador trifásico 220:380 é uma solução compacta, silenciosa e eficiente quando bem especificado.

Além da adequação de tensão, o transformador adiciona impedância ao sistema, ajuda na seletividade de proteção e reduz riscos de sub/sobretensão em cargas sensíveis, desde que o projeto elétrico esteja correto.

Premissas do cálculo deste artigo

• Equipamento analisado: autotransformador trifásico 30 kVA para 220 V – 380 V.
• Carga média considerada: 60% da potência nominal.
• Modelo de perdas:
  • Perdas em vazio (P0) são praticamente constantes.
  • Perdas em carga (Pk) variam aproximadamente com o quadrado da carga: Pk(%) = Pk_nominal x (carga%)².
• Horas de operação: 8.760 h/ano.
• Tarifa média de energia adotada: R$ 0,80/kWh.
• Observação importante: o transformador do competidor global usado como referência é da família de transformadores a seco de baixa tensão com eficiência DOE 2016. Os valores podem variar por tensão, material do enrolamento e elevação térmica. A comparação aqui é de ordem prática para decisão de projeto e TCO.

Tabela comparativa de especificações publicadas

Parâmetro	Autotransformador trifásico DEMAPE	Competidor global líder mercado Estados Unidos	Referência nacional de mercado
Fabricante	Demape	Líder Global	Competidor Local
Potência	30 kVA	30 kVA	30 kVA
Perdas em vazio (P0)	46 W	94 W	195 W
Perdas em carga a plena carga (Pk)	871 W	884 W	1.290 W
Perdas totais a plena carga (P0 + Pk)	917 W	978 W	1.485 W
Impedância	4,13%	cerca de 3,5%	Não informado na ficha pública usada
Ruído acústico	41,1 dBA	45 dBA	Não informado
Norma e referência	ABNT NBR 5356	Eficiência mínima DOE 2016 para transformadores a seco de baixa tensão	Não utiliza normas técnicas

Cálculo do custo anual das perdas a 60% de carga

Fórmulas usadas:

• Perda média (W) = P0 + Pk x (0,60)²
• Energia perdida (kWh/ano) = Perda média (W) x 8.760 / 1.000
• Custo anual = Energia perdida x R$ 0,80/kWh

Resultados:

• Autotransformador trifásico premium (Demape 30 kVA): perda média estimada de 359,6 W – cerca de 3.150 kWh/ano – R$ 2.520/ano.
• Competidor global líder mercado Estados Unidos: perda média estimada de 412,2 W – cerca de 3.611 kWh/ano – R$ 2.889/ano.
• Referência nacional de mercado: perda média estimada de 659,4 W – cerca de 5.776 kWh/ano – R$ 4.621/ano.

Ou seja, mesmo em 60% de carga, um equipamento de baixas perdas pode representar uma economia anual da ordem de:

• R$ 369/ano frente ao padrão global de alta eficiência usado como referência.
• R$ 2.101/ano frente a uma referência nacional de mercado com perdas mais altas.

Quanto pode chegar em plena carga

Se a operação real for mais agressiva e próxima da potência nominal, o custo sobe rápido. Em plena carga, as perdas totais publicadas indicam aproximadamente:

• Demape 30 kVA: 917 W – R$ 6.426/ano.
• Competidor global líder mercado Estados Unidos: 978 W – R$ 6.854/ano.
• Referência nacional de mercado: 1.485 W – R$ 10.407/ano.

O que isso muda no dimensionamento de motores, inversores e cabos

• Motor: ao elevar de 220 para 380 V, a corrente cai para a mesma potência mecânica, o que reduz aquecimento do motor e melhora margem térmica, desde que o motor seja de tensão nominal compatível.
• Inversor mono-tri ou tri-tri: muitos inversores aceitam entrada em uma tensão e entregam outra. Em alguns casos, o inversor resolve a adequação sem transformador. Em outros, o transformador protege melhor o sistema contra harmônicas, ruído e variações de rede.
• Cabos: maior tensão para mesma potência significa menor corrente, o que pode permitir bitolas menores ou quedas de tensão menores em longas distâncias.
• Proteções: a impedância do transformador influencia o nível de curto-circuito disponível e a seletividade de disjuntores e fusíveis.

Como escolher um transformador trifásico 220:380 realmente bom

• Exija perdas em vazio e em carga explicitamente informadas.
• Verifique impedância percentual adequada ao seu esquema de proteção.
• Considere ruído acústico se a instalação for próxima a áreas ocupadas.
• Prefira fabricantes com conformidade clara com normas e dados de ensaio.
• Analise o TCO (custo total de propriedade), não só o preço de compra.

Perguntas frequentes sobre transformador trifásico 220:380 e perdas

1) Quando faz sentido usar um autotransformador 220:380 em vez de trocar o motor?

Quando a planta já tem vários equipamentos em 380 V ou quando a adequação de toda a rede para 380 V não é viável. O autotransformador permite uma transição simples e rápida.

2) As perdas do transformador são relevantes em carga parcial?

Sim. Em carga baixa, a parcela de perdas em vazio ganha peso. Por isso, um núcleo de baixas perdas faz diferença especialmente quando o equipamento fica energizado muitas horas com carga moderada.

3) Um inversor pode substituir o transformador?

Em alguns casos, sim. Mas depende da tensão de entrada permitida pelo inversor, da tensão necessária no motor e do ambiente elétrico. O transformador pode trazer benefícios adicionais de isolamento, robustez e redução de ruído elétrico.

4) Como estimar a perda real fora de plena carga?

Use a aproximação P0 + Pk x (carga%)². Para estudos mais finos, o ideal é medir corrente e temperatura no regime real de operação.

5) Por que dois transformadores de 30 kVA podem ter perdas tão diferentes?

Projeto de núcleo, material do enrolamento, nível de eficiência alvo, classe térmica e detalhes de fabricação influenciam diretamente as perdas.

6) Perdas menores significam sempre melhor escolha?

Quase sempre, mas avalie também impedância, ruído, garantia, assistência e adequação mecânica ao seu painel ou área de instalação.

7) Qual o principal erro ao comprar um transformador trifásico?

Olhar apenas preço. Sem comparar perdas, você pode estar contratando um custo anual oculto que acompanha a instalação durante toda a vida útil.

Conclusão

Em aplicações típicas de 220-380 V, a diferença entre um autotransformador trifásico excelente e um modelo padrão aparece na conta de energia todos os anos. Com base em perdas publicadas e uma carga média de 60%, a variação de custo anual pode passar de R$ 2 mil por ano entre um modelo premium e uma referência nacional de mercado com perdas mais altas.

Se você quiser, a engenharia da Demape pode ajudá-lo a estimar o TCO do seu sistema com base no seu perfil real de carga, regime de operação e layout elétrico.

Links úteis

• Autotransformador 30 kVA Trifásico Demape 220-380 V
• Linha completa de transformadores e autotransformadores Demape
• Transformador trifásico a seco em paralelo – guia técnico
• Tarifas de energia elétrica – ANEEL

Nota técnica: os valores de perdas podem variar por versão, tensão, elevação de temperatura e requisitos normativos. Sempre valide a ficha técnica do modelo exato que será especificado no seu projeto.