Hoje, pelo menos 10 tipos diferentes de ensaio de transformadores de potência são obrigatórios para evitar eventos cujo resultado possa ser um desligamento súbito pela atuação das proteções automáticas de uma subestação ou mesmo a falha dessas proteções. As investigações de falhas e defeitos em transformadores é uma tarefa que exige avaliação criteriosa de informações acerca de suas condições operacionais, ensaio de transformadores específicos, inspeção interna e desmontagem da parte ativa.
A avaliação desses dados busca definir a causa dos problemas. Em casos em que não se dispõe de dados suficientes para tal, o objetivo passa a ser identificar as razões mais prováveis e excluir outras que não apresentem indícios de terem relação com o evento. Além da ocorrência de falhas, existem situações em que o transformador, mesmo em operação, apresenta condições anormais de funcionamento, tais como a evolução significativa dos níveis de gases combustíveis. Essa situação induz desligamentos que evitam à deflagração de uma falha.
Ensaios de transformadores de potência obrigatórios
Abaixo estão listados os ensaios obrigatórios aos quais os transformadores de potência estão sujeitos, segundo as normas atuais (UNE-EN/IEC 60076, ANSI C57.12.00):
- Medida da resistência dos enrolamentos.
- Medida da relação de transformação e verificação do grupo de ligação.
- Medida das perdas e da corrente em vazio a 100% Un.
- Medida das perdas em carga e impedância de curto-circuito.
- Ensaios dielétricos:
- Tensão aplicada.
- Tensão induzida nas várias variantes com medida das descargas parciais conforme características do transformador, de acordo com a norma aplicável.
- Ensaio dos comutadores de tomadas de regulação em carga.
- Verificação da relação de transformação e da polaridade dos transformadores de intensidade instalados.
- Verificação do isolamento do núcleo magnético, armaduras e cuba.
- Controlo dimensional.
- Ensaios adicionais para transformadores de Um>72,5 kV:
- Medida da capacidade entre enrolamentos e a terra, e entre enrolamentos.
- Medida da resistência de isolamento CC entre enrolamentos e a terra, e entre enrolamentos.
- Medida do fator de dissipação (tg δ) das capacidades do sistema de isolamento.
- Medida dos gases dissolvidos no líquido dielétrico.
- Ensaio de impulso tipo raio atmosférico.
- Medida das perdas e da corrente em vazio a 110% Un.
Coleta e análise de dados
A avaliação de dados do contexto de funcionamento, seu histórico operacional e os motivos que levaram o equipamento ao desligamento são informações importantes para o trabalho de investigação de um ensaio de transformadores de potência. Esses são os documentos essenciais para a coleta de dados e o que é possível identificar em cada um deles:
- Diagrama unifilar da instalação em que o transformador se encontra: entendimento do contexto operacional do equipamento;
- Histórico das análises físico-químicas e de gases dissolvidos no óleo isolante: identificação de suas condições de conservação, bem como do perfil de geração de gases;
- Histórico da análise de furfuraldeído: identificar o estágio de deterioração dos materiais isolantes dos enrolamentos;
- Histórico de carga do transformador: identificação de eventual operação em sobrecarga;
- Registro recente de operações de energização/desenergização: avaliar as solicitações por eventuais sobretensões de manobra;
- Histórico de manutenção de componentes (buchas, comutador sob carga, etc.), bem como dados relativos a intervenções feitas em campo ou em fábrica (eventuais rebobinamentos, desmontagens ou retrabalho de partes): identificação das condições de conservação do transformador.
Em casos onde o equipamento é retirado de operação pela atuação de proteções ou mesmo em eventos catastróficos, além da documentação já listada, devem ser analisados:
- Registro e oscilografia das proteções que atuaram no evento: entendimento do mecanismo de deflagração da falha;
- Registro de contadores de descargas nos para-raios de linha ligados ao transformador: identificação de eventuais sobretensões;
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Imagem: ChiccoDodiFC | iStock / Getty Images Plus
