A indústria de transformadores preenchidos com óleo está evoluindo a uma taxa muito mais rápida do que no passado, em parte devido à tecnologia, mas principalmente porque os fabricantes têm dedicado mais recursos para desenvolver e fabricar seus produtos.
Resposta rápida: Dez fabricantes, ou empresas que oferecem transformadores preenchidos com óleo, estão listados abaixo, agrupados em 3 categorias principais. O primeiro grupo consiste nos fabricantes europeus e japoneses, que produzem transformadores de grande porte para concessionárias e atendem à rede da América do Norte; o segundo grupo é composto por fabricantes norte-americanos e indianos que lideram o mercado de transformadores com classificação para distribuição; e o terceiro grupo consiste em empresas chinesas que produzem a grande maioria do volume ao menor custo geral em termos de preço entregue. Aqui estão alguns exemplos do custo desses produtos: $12.000-$25.000 para unidades de distribuição de 500kVA; $18.000-$35.000 para unidades de 1000kVA; $250.000-$600.000 para transformadores de potência de 10MVA; atrasos de 6-12 meses para tipos de alta capacidade.
As seções abaixo fornecem uma visão geral de como esta lista foi compilada, uma descrição das diferenças entre transformadores preenchidos com óleo e tipos secos, um perfil regional resumido de cada empresa na lista, uma variedade de informações de preços por classificação de transformador, detalhes sobre eficiência de fabricação e operação, e um guia para aplicações e preços de transformadores. No final deste documento, há também uma análise de onde a SUBIAN está posicionada entre esses perfis de fabricantes.
O que Foi Considerado para Criar Esta Lista
Os quatro critérios usados para criar esta lista são consistentes com aqueles usados para criar qualquer lista restrita de fornecedores. A empresa deve fabricar (não apenas revender) os transformadores adquiridos, atender indústrias fora de seu país de origem (a maioria dos compradores está adquirindo fora de seu país), fornecer informações suficientes em uma ficha técnica para especificação (eliminando assim aquelas empresas que fornecem preços apenas sob solicitação), e ter capacidade de fabricação suficiente para construir um número de transformadores com as classificações especificadas em um projeto regular (eliminando assim aquelas empresas que fabricam apenas transformadores elevadores para geradores).
A ordem desta lista não é intencionalmente classificada com base na receita. Uma classificação por receita colocaria os fabricantes de transformadores de grande escala em posição superior e os de transformadores de distribuição em posição inferior; no entanto, uma empresa que fabrica transformadores de grande escala pode não ser capaz de fabricar o que a grande maioria dos compradores de projetos requer (Transformadores de Distribuição). Portanto, os fabricantes são agrupados de acordo com sua área de especialização e a ordem de cada grupo é baseada em sua capacidade de produzir transformadores.
A única categoria ausente nesta lista são as Empresas Comerciais que vendem (intermediam) transformadores entre projetos faturados. As Empresas Comerciais fornecem um meio válido de obter melhores preços em transformadores, mas oferecem poucas ou nenhuma opção para Certificação de Teste Tipo, e portanto diluiriam o valor de toda a lista se incluídas como fabricante.
Diferença entre Transformadores a Óleo e Outros Tipos de Transformadores
Um transformador a óleo coloca o núcleo e os enrolamentos do transformador dentro de um tanque de óleo mineral. O óleo, além de fornecer resfriamento ao transformador, também aumenta a rigidez dielétrica do isolamento dos enrolamentos do transformador porque o ar é substituído pelo óleo no espaço entre o núcleo e os enrolamentos. Um transformador a óleo é muito menor do que um transformador do tipo seco equivalente, portanto é menos caro que um transformador do tipo seco equivalente e pode ser fabricado para operar em capacidades nominais muito maiores do que o tipo seco, em níveis onde um tipo seco se torna economicamente impraticável.
Além do tamanho e peso de um transformador a óleo, o custo associado à instalação também é um fator importante no custo total de propriedade; portanto, unidades a óleo são tipicamente usadas em locais externos, enquanto unidades secas são mais comumente usadas em ambientes internos. No entanto, devido aos códigos que regulam a instalação de transformadores a óleo geralmente restringirem a colocação da unidade dentro de um edifício a uma tensão inferior a 600V, e geralmente exigirem um invólucro com classificação contra incêndio, é fácil entender por que transformadores a óleo montados em base e em poste dominam o cenário de distribuição.
Três elementos principais de construção diferenciam um transformador a óleo de alta qualidade de um de baixa qualidade. O método de enrolamento utilizado, pois enrolamentos em folha e enrolamentos em camada possuem características de falha bastante diferentes sob condições de curto-circuito. A qualidade do núcleo; juntas mitradas step-lap e aço elétrico de baixa perda são os principais fatores que determinam as perdas sem carga. A qualidade do tanque; um tanque selado com manta de nitrogênio é mais eficaz em ambiente úmido do que um equipado com conservador e respirador que eventualmente falha devido à falta de manutenção.
A tendência no design é claramente para tanques selados e fluidos éster, pois ambos os elementos permitem mudanças significativas tanto nas características de incêndio do transformador quanto nos requisitos de manutenção do transformador ao longo de sua vida útil. A aplicação prática das tendências para o desenvolvimento de transformadores a óleo é apresentada no final deste documento.
Empresas, Sua Faixa Principal e Pelo Que São Conhecidas, Sua Posicionamento de Preço
As dez empresas são resumidas na tabela abaixo, e cada grupo é explicado com mais detalhes nas seções seguintes.
| Empresa | Base | Faixa principal | Pelo que é conhecido | Posição de preço |
|---|---|---|---|---|
| Hitachi Energy | Suíça & Japão | Distribuição de 1.000 MVA | Um líder em transformadores HVDC e de grande porte e aceito por concessionárias | Mais alto |
| Siemens Energy | Alemanha | Distribuição de 800 MVA | Um líder em projetos de rede e atende às especificações de utilidade da UE | Alto |
| GE Vernova | EUA | 500 MVA Distribuição | Um líder em fornecimento de serviços para a frota de utilidades da América do Norte | Alto |
| SGB-SMIT | Alemanha | 50kVA a 250MVA | Distribuição e Potência Média com graus de Eficiência Europeia | Alto a Médio |
| Prolec GE | México & EUA | Distribuição e Potência Média | Lidera o Mercado de Distribuição dos EUA e Conformidade com Eficiência DOE | Médio |
| ERMCO | EUA | 5kVA a 10.000kVA Distribuição | Unidades de Distribuição para Utilidades e Entrega Rápida nos EUA | Médio |
| Hyundai Electric | Coreia | Distribuição de 800 MVA | Grande Potência e Offshore com Base de Utilidade Coreana | Médio a Alto |
| CG Power | Índia | 400 MVA Distribuição | Distribuição em Volume, e Principais Projetos na Índia e África | Médio a Baixo |
| TBEA | China | Distribuição de 1.000 MVA | EPCs de Grande Escala e Financiamento de Exportação | Baixo |
| China XD Group | China | Distribuição de 800 MVA | Exportando para utilidades e atendendo tanto aos Padrões Chineses quanto à IEC. | Baixo |
O Preço na última coluna é uma medida relativa, não uma medida absoluta, pois pode haver uma diferença de até 30% no preço entre duas empresas na mesma faixa para a mesma especificação. Uma empresa pode estar incluindo documentação de teste tipo e testes de aceitação de fábrica, enquanto a outra empresa está cotando apenas o preço do tanque e das bobinas.
Os Europeus: Escala de Rede & Especificação de Utilidade
Hitachi Energy, Siemens Energy são as 2 principais empresas que aparecem em quase todas as licitações de utilidades de grande porte, no entanto, seu nível de suporte não se refere ao ferro e cobre que compõem o Transformador, mas a um nível geral de suporte. Além disso, evidência de teste tipo, dados de resistência à corrente de falta e garantias acústicas, a organização de serviço de vinte anos ajuda a respaldar o produto por meio de sua confiabilidade. Uma concessionária que compra um autotransformador de 200 MVA está essencialmente adquirindo um ativo da rede de utilidade; portanto, o custo adicional reflete com precisão esse valor agregado.
A SGB-SMIT é o próximo maior fornecedor, que oferece produtos mais consistentes com o que é tipicamente necessário pelo mercado industrial. Sua faixa mais baixa começa em 50 kVA e se estende até potência de médio porte (por exemplo: nível de Distribuição) e atende aos níveis de eficiência europeus definidos pelo Regulamento Ecodesign 548/2014. Eles também possuem instalações de produção em vários países, o que permite prazos de entrega mais curtos para a Europa do que outros fornecedores.
O grupo europeu oferece consistência por meio de sua documentação; para cada transformador produzido, há um relatório de teste rotineiro conforme IEC 60076-1 e documentação de teste detalhando a conformidade do produto com os padrões típicos de teste europeus. Além disso, pode ser realizada uma medição de perdas por terceiros. Esses documentos são exigidos por financiadores/seguradoras e representam a área que um fornecedor de baixo custo teria dificuldade em atender.
A posição americana e indiana
Os mercados norte-americano e indiano diferem em termos de especificação. Na América do Norte, os transformadores são fabricados conforme IEEE C57.12.00 e os padrões de produto americanos, juntamente com os requisitos de eficiência DOE sob 10 CFR 431. As características de design físico (ex.: buchas, arranjos de montagem) para transformadores fabricados nos EUA não são intercambiáveis com os fabricados na Europa. Na América do Norte, Prolec GE e ERMCO seriam as duas marcas de distribuição mais reconhecidas; GE Vernova (uma subsidiária da General Electric Co) representaria a classificação mais alta nas categorias de maior potência. Compradores fora da América do Norte geralmente consideram que não é economicamente viável adquirir uma unidade de 1.000 kVA de uma fábrica dos EUA. Normalmente, unidades especificadas nos EUA não estão em conformidade com os padrões IEC, por isso a diferença de custo é substancial. No entanto, para projetos baseados nos EUA, comprar de uma fábrica americana é geralmente apropriado mesmo em casos onde isso implica um prêmio não associado ao custo do produto, porque o prazo de entrega e a resposta de serviço que acompanham os fabricantes dos EUA fazem parte do que está sendo adquirido.
A CG Power (Índia) encontra-se em uma posição completamente diferente devido ao seu volume e estrutura de custos, permitindo-lhe ser competitiva em relação às classificações de distribuição em toda a Ásia e África. Além disso, as referências disponíveis (concessionárias) dão conforto ao comitê de licitação na seleção desta empresa. Para projetos no Golfo e Sudeste Asiático, de 500 a 2.500 kVA, a CG é frequentemente a opção de valor ao avaliar o (1) prêmio europeu ou (2) a opção chinesa de baixo custo.
O que torna a TBEA e o China XD Group únicos?
A TBEA e o China XD Group possuem uma participação significativa no mercado global de transformadores, mas sua estratégia de entrada no mercado difere significativamente da dos fabricantes europeus, pois vendem para usuários finais que adquirem seus produtos por meio de um modelo EPC (engenharia, aquisição e construção). Normalmente, muitos dos transformadores da TBEA e do China XD Group são exportados com base em financiamento garantido para o comprador de destino e construídos conforme a norma relevante (IEC ou GB) especificada pelo comprador.
Em conclusão, a percepção de qualidade evoluiu. Um transformador de distribuição de 1000 kVA aprovado no teste tipo IEC 60076 fabricado na China é bastante aceitável, e as deficiências em relação a uma unidade europeia de 1000 kVA (na mesma classificação) são muito menores do que a diferença de preço indica. A diferença está na qualidade da documentação e na correspondência da amostra de envio com a produção em série.
O que separa os fabricantes menores dos dois grandes fabricantes mencionados acima? Se uma empresa estiver considerando uma cotação chinesa, deve esclarecer as seguintes três informações: O transformador está conforme as especificações IEC ou GB? As perdas são garantidas ou típicas? O teste tipo foi realizado nesta família específica de transformadores ou apenas em um semelhante? As respostas a essas três perguntas distinguirão os exportadores que podem ajudar no projeto daqueles que podem ajudar apenas com o pedido.
Qual é o custo de uma unidade, por classificação?
Os preços a seguir são apenas faixas indicativas (EXW) para transformadores padrão de distribuição e potência a óleo e estão sujeitos a flutuações com base nos preços do cobre e do aço elétrico, ambos voláteis. Devem ser usados como um teste de sanidade para uma cotação e não como um orçamento.
| Classificação | Aplicação Típica | Tipo/Preço Indicativo | Uso Final Típico |
|---|---|---|---|
| 25 a 50 kVA | Montado em Poste, Monofásico | $3.000 – $7.000 | Distribuição Rural e Pequenos Agrupamentos |
| 100 a 250 kVA | Montado em Poste ou Base | $6.000 – $14.000 | Loteamentos Residenciais e Pequeno Comércio |
| 500 kVA | Montado em Base, Trifásico | $12.000 – $25.000 | Edifícios Comerciais e Indústria Leve |
| 000 kVA | Montado em Base ou Tipo Estação | $18.000 – $35.000 | Plantas Industriais e Campus |
| 500 kVA | Tipo Estação, ONAN ou ONAF | $40.000 – $80.000 | Plantas de Processo e Subestações |
| 10 MVA | Transformador de Potência, 33 – 132 kV | $250.000 – $600.000 | Redução de Tensão em Subestação |
| 50 MVA e Acima | Transformador de Potência, 132 – 400 kV | $1,2 milhão – $4 milhões | Elevação de Tensão para Transmissão e Geração |
Duas coisas mudam um preço mais do que a classificação.
Impedância e faixa de tap: Uma unidade com uma faixa de tap sob carga mais ampla e impedância mais alta possui designs diferentes, não unidades maiores, portanto, têm preços mais altos, independentemente da classificação real em kVA. Garantias de perdas aumentam os custos de produção porque o uso de mais aço para núcleo e cobre é necessário na fabricação de designs de baixa perda, portanto, uma licitação que especifica limites de perda pode impactar o ranking dos fornecedores que respondem a ela.
Prazos de entrega em 2027
Distribuidores que enfrentaram a escassez a partir de 2021 viram a situação melhorar em ritmos diferentes. Unidades de distribuição com classificações em kVA entre 100 e 1.000 são atualmente oferecidas com prazos de entrega de 16 a 30 semanas por vários fabricantes, o que está se aproximando dos níveis “normais” de disponibilidade. O prazo para entrega de grandes transformadores de potência acima de 100 MVA continua variando de 18 a 30 meses, devido em grande parte à mudança do gargalo de fornecimento do chão de fábrica para os recursos humanos qualificados e a baia de testes em muitas instalações da indústria global de utilidades elétricas.
Dois fatores estruturais principais mantêm os prazos de entrega para grandes transformadores de potência muito longos, e nenhum deles deve mudar rapidamente. O primeiro é que o aço elétrico orientado a grãos, o material do núcleo para grandes transformadores de potência, é fabricado por apenas um punhado de fabricantes de aço ao redor do mundo. Portanto, qualquer pico de demanda global de curto prazo não pode ser resolvido simplesmente aumentando a capacidade dos fabricantes.
Em segundo lugar, um transformador pode levar até vários dias para ser testado. Como consequência, o tempo gasto testando cada transformador limita o número de transformadores que um fabricante pode produzir, independentemente de quantas pessoas adicionais o fabricante possa empregar para construir transformadores.
Como resultado, para cada projeto de concessionária elétrica, é fundamental identificar o prazo de entrega do transformador no início do projeto e não no final do projeto. Uma subestação que é construída em 12 meses e que requer aproximadamente nove meses para encomendar o transformador poderá ser energizada em 15 meses após o pedido ser feito, independentemente do número de trabalhadores no local da obra.
Em resumo, enquanto o prazo de entrega para grandes transformadores de potência permanece uma questão de mercado altamente complexa, os cronogramas de fabricação e entrega são estreitamente ligados à demanda por transformadores.
Incluindo Referências para Normas e Eficiência nas Especificações
Quatro referências básicas a serem usadas nas especificações de transformadores a óleo são essenciais. A exigência de seguir os critérios de projeto padrão para transformadores a óleo, conforme estabelecido por organizações internacionais de engenharia elétrica (por exemplo, IEC 60076 na maior parte do mundo; IEEE C57.12.00 e o específico do produto C57.12.xx na América do Norte). A exigência de usar normas para eficiência, conforme especificado na Diretiva Ecodesign 548/2014 para a Europa, e 10 CFR 431 para os Estados Unidos, e regras equivalentes estabelecidas pela organização nacional de normas para outros países. Ao avaliar a perda, você deve capitalizar tanto a perda em carga quanto a perda sem carga quando quiser fazer uma comparação entre duas unidades, uma sendo uma unidade menos cara e a outra uma unidade mais eficiente. Ao realizar essa análise, você deve levar em conta os testes de rotina em cada unidade, testes de tipo da família de unidades e testes de aceitação de fábrica dependendo da natureza do projeto.
A maioria das economias de energia associadas à eficiência pode ser realizada nos primeiros 20 anos de vida da unidade. Um exemplo seria um transformador de 1.000 kVA operando com fator de carga de 60% e perdas sem carga de 1,5 kW e perda em carga de 11 kW. Este transformador de potência consumirá aproximadamente 48.000 kWh de perdas anualmente. Se você conseguir reduzir essas perdas em 20%, ou 9.600 kWh, isso lhe proporcionará um retorno adicional de 10% sobre seu investimento dentro de um prazo de quatro a seis anos ao usar tarifas industriais.
A diferença entre um transformador de potência e transformador de distribuição é importante, pois cada um é projetado para cargas diferentes. As cargas de um transformador de distribuição variam com base no horário do dia, enquanto o transformador de potência tem uma carga constante movendo-se entre dois pontos que possuem características constantes. Portanto, as avaliações de carga e faixas de impedância são significativamente diferentes entre esses dois tipos de transformadores.
Escolhendo por Aplicação, Tensão e Orçamento
A seleção de um transformador deve ser baseada na aplicação específica, tensão e orçamento.
A tabela abaixo captura a abordagem mais prática através das dez escolhas. Cada linha fornece um cenário típico de compra, listando assim um grupo, não uma empresa individual. Uma empresa pode ter uma posição forte em um tamanho, mas pode não ser tão forte em outro. Indica onde encontrar produtos transformadores e quais são os critérios de seleção, e cobre as seguintes categorias:
| Situação | Onde comprar | Por quê |
|---|---|---|
| Transformadores de distribuição para utilitários dos EUA (25 a 500 kVA) | Prolec GE, ERMCO e GE Vernova | Produtos que cumprem os requisitos IEEE e DOE para serviço nos EUA, e prazos de entrega mais curtos do que outros fabricantes devido à base local |
| Transformadores industriais europeus (630 a 2.500 kVA) | SGB-SMIT e Siemens Energy | Produtos que atendem aos regulamentos europeus Ecodesign para grau de perdas, documentação que cumpre as normas IEC, e suporte de garantia |
| EPC do Golfo e Sudeste Asiático (1 a 10 MVA) | China XD e TBEA | Preços baixos, atendimento às especificações de fabricação IEC, e locais estabelecidos para envio de exportação |
| Transformadores elevadores de transmissão e geração | Hitachi Energy, Siemens Energy e Hyundai Electric | Classificações de potência grandes aprovadas por tipo, e portanto a aceitação necessária da concessionária |
| Eletrificação rural, transformadores pequenos | CG Power, além de fabricantes chineses e regionais | Um fornecedor confiável de transformadores pequenos monofásicos e montados em poste para eletrificação rural, com preço e volumes maiores |
| Substituições | O fabricante original primeiro, depois outro fabricante | Um produto que atenda às necessidades de dimensionamento físico e requisitos de impedância da barra coletora de entrada |
| Restrições orçamentárias, aceitação IEC | SUBian, ou outros comparáveis a fabricantes chineses | Um padrão semelhante e qualidade geral, com despesas gerais e tempo de entrega diferentes |
Um transformador classificado da mesma forma, mas com impedância diferente, não qualifica como substituição; requer um redesenho de todo o esquema de relé/proteção.
Onde a SUBian atua
Nós fabricamos transformadores de distribuição a óleo entre 30 kVA – 5 MVA, que são as classificações que a maioria dos projetos comerciais e industriais especifica. Núcleo e bobinas são fabricados em nossa instalação, ao contrário de serem adquiridos de terceiros. Transformadores de distribuição imersos em óleo de 20 kV são os mais vendidos, com produtos adicionais disponíveis com conexões primárias de 11, 22 e 33 kV em configurações de resfriamento ONAN e ONAF.
Embora forneçamos documentação explícita e informações sobre todos os produtos enviados, a distinção entre uma fábrica e uma empresa comercial é aparente na entrega dos documentos associados aos nossos produtos. Cada transformador é enviado com um relatório de teste rotineiro de acordo com IEC 60076-1, medições de perdas, certificados de teste de óleo e uma fotografia da placa de identificação. Fornecemos relatórios de teste tipo em famílias comuns de transformadores e informamos aos clientes que qualquer testemunha de terceiros em um teste tipo de transformador será incluída no preço da oferta antes do recebimento de qualquer pedido de compra para transformadores.
Não oferecemos tipos de transformadores em escala de rede. Por exemplo, Hitachi Energy ou Siemens Energy estariam cotando um autotransformador de 200 MVA usado por uma empresa de serviços públicos. Se um projeto requer um transformador conforme transformador de distribuição de 500 kVA – 5 MVA para cumprir os prazos do projeto, essa é a faixa de produtos que pode atender a esses requisitos.
Perguntas Frequentes
Quem é o maior fabricante de transformadores nos Estados Unidos?
A GE Vernova é o maior fabricante de transformadores da América em receita total em todas as classes. A GE Vernova detém a maior participação da receita total nos Estados Unidos para todos os tipos de fabricantes de transformadores. Em classificações de distribuição para a maioria das compras de investidores de serviços públicos, Prolec GE e ERMCO são os maiores participantes no mercado de serviços públicos dos EUA, seguidos de perto pela Eaton e várias plantas regionais que fornecem os participantes remanescentes para esse mercado. A seleção varia conforme a definição do significado da pergunta que aparece (por exemplo, para transformadores ou em termos de distribuição).
Quem fabrica transformadores nos EUA?
The companies who make transformers in the United States are: GE Vernova, Prolec GE, ERMCO, Eaton, Niagara Transformer, Sunbelt Solomon, and many regional manufacturing plants that produce in accordance with IEEE standards. The majority of these suppliers concentrate their efforts on Distribution Units and Medium Power Rating Transformers because there is a limited number of manufacturers that support testing equipment for the construction of Very Large Power Transformers.
Who Is The Largest Transformer Manufacturer in The World?
By volume, the largest transformer manufacturers are TBEA and China XD. By revenue in the higher voltage classes, Hitachi Energy and Siemens Energy are the market leaders. The metric can vary, so it is more beneficial to create a List based on the ratings, and standards versus League Table rankings.
What Are Oil-Filled Transformers?
Oil-filled transformers include distribution transformers ranging from approximately 25 kVA to 2500 kVA; pad-mounted and pole-mounted transformers; Station Type Transformers up to Approximately 10 MVA and power transformers at transmission and distribution voltages. For conditions in which the use of oil is not possible, such as indoors and up to approximately 2500 kVA, dry-type transformers are the solution to use.
Why Are Oil-Filled Transformers Less Expensive Than Dry-Type?
Oil-filled transformers are typically built with lower amounts of copper, less core steel, and smaller enclosures because of the fact that oil is a superior dielectric and coolant versus air. However, the savings from a lower cost of raw material and labor are offset by bundling, fire separation, and vaulting for installations of oil-filled transformers (inside).
What Is the Lead Time for an Oil-Filled Transformer?
Lead time for 100-1000 kVA range distribution transformers will be 16 to 30 weeks, while for larger power transformers (greater than 100 MVA) the lead time will be 18 to 30 months. The bottlenecks for large units are test bay capacity and skilled winders, not steel.
Referências
- Hitachi Energy – Power & Distribution Transformers
- Siemens Energy – Transformer Portfolio and Grid Technology
- SGB-SMIT Group – Oil Filled Distribution Transformers
- U.S. Energy Information Administration – Electricity Infrastructure Data
- Electrical Engineering Portal – Transformer Selection and Loss Evaluation
Conclusão
The shortlist of manufacturers for 2027 must be determined by three questions only, none being based on Brand. The three determining questions are: What Standard(s) does the project conform to? What Rating Band is it in? What documentation does the Buyer require? Once these three questions have been answered, each project will fall into one of the three groups above, which will determine the groups’ prices.
The loss number is the one number to pay attention to, because it will continue to generate dollars through the life of the transformer. A transformer that is 10% less expensive and has 20% more losses will have a higher overall cost than a lower-loss transformer, and it will take approximately six years for the calculations and empirical data to validate this fact.