04 - Manutenção em transformadores e disjuntores

Manutenção em Manutenção em transformadores e transformadores e

disjuntoresdisjuntores

Eng° Jackson Souza Lima

TRANSFORMADORESTRANSFORMADORES

ALGUNS TIPOS DE TRANSFORMADORALGUNS TIPOS DE TRANSFORMADOR

FORÇA DISTRIBUIÇÃO AUTOTRANSFORMADOR RETIFICADOR

NÚCLEO ENROLAMENTOS COMUTADOR DE TENSÕES RADIADORES ÓLEO ISOLANTE ACESSÓRIOS

PRINCIPAIS COMPONENTES DE UM TRANSFORMADOR

MANUTENÇÃO DE TRANSFORMADORESMANUTENÇÃO DE TRANSFORMADORES

Equipamento vital para a planta industrial.

Sua falha implica em parada de toda unidade ou de uma linha de produção.

É uma máquina estática, sem partes móveis, silenciosa. Por esta razão, não avisa quando tem anormalidade. Quando acontece, em geral é grave, parando o processo

produtivo

MANUTENÇÃOMANUTENÇÃODa compra à energizaçãoDa compra à energização

Especificar corretamente Inspeções no fornecedor durante a fabricação Transporte Recebimento Montagem Ensaios

ESPECIFICÃO DO EQUIPAMENTOESPECIFICÃO DO EQUIPAMENTO Cada empresa deve ter uma especificação para compra de seus transformadores

(ter um modelo).

ALGUNS PONTOS IMPORTANTES:

Tensão, corrente e potência, ligações, sistemas de resfriamento Especificar finalidade Proteções Temperatura ambiente do local de instalação Regime de trabalho e de sobrecarga

INSPEÇÃO NO FORNECEDORINSPEÇÃO NO FORNECEDOR Norma ABNT NBR 5356: Ensaios de rotina: -resistência elétrica -relação de tensões -polaridade -deslocamento angular /sequência de fases -perdas em vazio / Io -impedância (Z%) -tensão de c.c. -tensão induzida / tensão aplicada -estanqueidade -acessórios• Acompanhar o processo de fabricação ou reparo Verificar qualidade dos materiais utilizados

TRANSPORTETRANSPORTE Tanque principal: - com óleo - sem óleo Radiadores destacáveis(embarque em condições de montar no campo) Embalagem das buchas (sílica-gel) Conservador de óleo(vedado) Embalagem dos acessóriosDimensões para transporte Transportadora qualificada

RECEBIMENTORECEBIMENTO Antes de desembarcar - Inspeção externa do tanque, radiador, conservador - Vazamento de óleo - Embalagens

Após colocar na base

-Recolher amostra de óleo para análise.

-Inspeção interna

MONTAGEMMONTAGEM Enchimento de óleoMontagem externa (radiador, acessórios)Montagem interna (Buchas de AT/BT) Aterramento Proteções Pára-raios Tensão da rede x Tensão do transformadorParalelismo: mesmo diagrama vetorial e mesmas tensões e impedâncias.

ENSAIOS DE CAMPOENSAIOS DE CAMPO Ensaios elétricos

Relação de TransformaçãoResistência de isolamentoResistência ôhmica dos enrolamentosFator de potência

Estanqueidade Teste da fiação e acessórios Sistema de resfriamento (ventiladores/bombas/trocadores

de calor)

Pronto para Energização

MANUTENÇÕES PREVENTIVASMANUTENÇÕES PREVENTIVAS Tanque, radiadores, conservador Buchas Óleo isolante Acessórios de supervisão Sistemas de Resfriamento Comutador de tensão

TANQUE, RADIADORES, TANQUE, RADIADORES, CONSERVADORCONSERVADOR

Verificar se existem vazamentos Vibrações anormais Ruídos anormais Estado da pintura / corrosão Pressão interna (transformadores selados) Temperatura dos radiadores Aterramento

BUCHASBUCHAS Anormalidades no isolador(trincas,

limpeza das superfícies, coloração) Vazamentos de óleo Termografia

ÓLEO ISOLANTEÓLEO ISOLANTE ANÁLISE FISICO-QUÍMICA AVALIA O ESTADO DO TRANSFORMADOR

ANÁLISE CROMATOGRÁFICA DETECTA FALHAS E AVALIA O

ENVELHECIMENTO DA ISOLAÇÃO

ACESSÓRIOS DE SUPERVISÃOACESSÓRIOS DE SUPERVISÃO

TERMÔMETRO DO ÓLEO TERMÔMETRO DO ENROLAMENTO NÍVEL DE ÓLEO RELÉ DE GÁS SECADOR DE AR VÁLVULA DE ALÍVIO DE PRESSÃO RELÉ DE PRESSÃO SÚBITA INDICADORES DE FLUXO (óleo, água, ar)

TERMÔMETROSTERMÔMETROS Termômetro do óleo -Indicam a temperatura do óleo - Limites de 55o C ou 65o C de elevação sobre o ambiente Termômetro do enrolamento - Indicam a temperatura do enrolamento

NIVEL DE ÓLEONIVEL DE ÓLEO

São em geral do tipo magnéticos, ou seja, não há passagem de óleo do transformador para o lado do mostrador.A indicação correta do nível está marcado para 25o C.

RELÉ DE GÁSRELÉ DE GÁS Este acessório atua quando

tem anormalidades graves

no equipamento. Atua com formação de gás

ou fluxo intenso de óleo.

SECADOR DE ARSECADOR DE AR

Um acessório importante para preservar o óleo isolanteVerificar constantemente a cor do sílica-gel

VALVULA DE ALÍVIO DE VALVULA DE ALÍVIO DE PRESSÃOPRESSÃO

Um dispositivo de aliviar a pressão interna do tanque no defeito. Quando atua, o defeito é gravíssimo e o equipamento deve ser aberto. Só existe falso alarme por defeito nos contatos elétricos. Quando atua, acontece um derramamento grande de óleo isolante

INDICADORES DE FLUXOINDICADORES DE FLUXO

Indicadores de fluxo de

óleo, água ou ar são

essenciais para segurança

do equipamento. Devem ser testados com

frequência (sua falha pode

acarretar superaquecimento

e danos irreparáveis ao TR)

SISTEMAS DE RESFRIAMENTO SISTEMAS DE RESFRIAMENTO FORÇADOFORÇADO

RADIADORES + VENTILADORES TROCADORES DE CALOR ÓLEO-

AGUA TROCADORES DE CALOR ÓLEO-AR

Resfriamento com radiadores e Resfriamento com radiadores e ventilação forçadaventilação forçada

Os radiadores dissipam calor mais por irradiaçãoSua eficiência depende da temperatura ambiente

Ventiladores:calor por “convecção”

Resfriamento com trocador de calor Resfriamento com trocador de calor óleo-águaóleo-água

Sistema eficiente e indicado para locais quentesControles de fluxo de água e óleo importantesIdeal utilizar água tratadaTemperatura da água:máx. 30oCRequer muito cuidado com vazamento de água no óleoSaída de água deve ser livre, com

indicador de fluxo

Resfriamento com trocador de calor Resfriamento com trocador de calor óleo-aróleo-ar

Sistema eficiente para locais abertosTemperatura do ar define a capacidade de resfriamentoControle de fluxos de ar e óleo importantesManter limpas as colméias Sistema seguro

COMUTADOR DE TENSÃOCOMUTADOR DE TENSÃO

COMUTADOR SEM TENSÃO, ACIONAMENTO MANUAL

COMUTADOR SEM TENSÃO, ACIONAMENTO MOTORIZADO

COMUTADOR SOB CARGA (OLTC), ACIONAMENTO MOTORIZADO

Comutador manual sem tensãoComutador manual sem tensãoDeve obrigatoriamente operar sem tensão e sem cargaApós operar, medir com TTRCausa de grande porcentagem de falhasNão é indicado para comutação diáriaExige inspeção anual

COMUTADOR MOTORIZADOCOMUTADOR MOTORIZADO(sem tensão)(sem tensão)

Deve ser operado sem tensão e sem cargaAlguns modelos podem operar com tensão, mas obrigatoriamente sem carga Mecanismo delicadoExige inspeção anual do seletor e do mecanismo do acionamento

COMUTADORCOMUTADOR MOTORIZADO MOTORIZADO

SELETOR DO

COMUTADOR

MOTORIZADO PODE SER

INSTALADO NO

MESMO TANQUE DO

TRANSFORMADOR

POIS OPERA SEM

TENSÃO E CARGA

Comutador sob cargaComutador sob cargaEquipamento de grande eficiênciaPode operar com tensão e com cargaA sua manutenção deve ser feita somente por pessoal especializadoExige manutenção anual ou em função do número de operaçõesConstante controle do óleo isolanteManuseio com cuidado: trata-se de um equipamento de alto valor

GERENCIAR A MANUTENÇÃOGERENCIAR A MANUTENÇÃO

Garantir que o transformador trabalhe dentro do limites indicados na placa de identificação e manual.

Executar as manutenções periódicas Manter registros em dia Certificar que todos os sistemas de supervisão e

proteção estão instalados e funcionando Certificar que os fusíveis de proteção estão

dimensionados adequadamente

ESTATÍSTICA DE FALHAESTATÍSTICA DE FALHA

3

45

36

16

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

Po

rcen

to d

e fa

lha(

%) Falha na

isolação

Transitórios

Superaquecimento

Outrascausas

ESTATÍSTICA DE FALHAESTATÍSTICA DE FALHA As falhas na ISOLAÇÃO são de consequencias

graves. Nas falhas por sobretensões, as conseqüências

são danos na isolação. Outras causas diversas: comutador, conexões e

buchas, mau estado do óleo isolante O comutador é um dos pontos de alto índice de

falhas

VIDA ÚTIL DO TRANSFORMADORVIDA ÚTIL DO TRANSFORMADOREM FUNÇÃO DA TEMPERATURAEM FUNÇÃO DA TEMPERATURA

.

EXPECTATIVA DE VIDA

100

128 145

195

275

88

80

103

115

95

227

207

0,1

1

10

100

0 50 100 150 200 250 300 Temperat.Pto Mais Quente(oC)

Papel 55

Papel 65

Nomex

VIDA ÚTIL DO TRANSFORMADOR EM VIDA ÚTIL DO TRANSFORMADOR EM FUNÇÃO DO TEOR DE UMIDADEFUNÇÃO DO TEOR DE UMIDADE

A isolação degrada com a umidade

Quanto maior o teor de umidade, seu envelhecimento é mais rápido

Histórico da vida do transformadorHistórico da vida do transformador

É importante fazer um “diário de bordo”de cada transformador desde a sua aquisição.

Podemos estimar desta forma a “Expectativa de Vida”do transformador”

Deverão ser anotadas todas as ocorrências anormais a fim de programar eventuais inspeções internas.

DISJUNTORESDISJUNTORES

Manutenção em disjuntoresManutenção em disjuntores

Os disjuntores são equipamentos destinados á interrupção e ao restabelecimento das correntes elétricas num determinado ponto do circuito, sejam correntes de defeito, correntes a plena carga ou em vazio.

Seus tipos construtivos dependem dos meios que utilizam para extinção do arco elétrico e do sistema de acionamento.

Manutenção em disjuntoresManutenção em disjuntores

Quando da compra de um disjuntor, deve-se especificar, no mínimo, as seguintes características:

• tensão nominal• corrente nominal• corrente de interrupção • potência de interrupção• frequência nominal• tempo de interrupção• tensão suportável de impulso• tipo de construção (aberta ou blindada)• tipo de comando (manual ou motorizado)

Manutenção em disjuntoresManutenção em disjuntores

O fabricante deve executar os ensaios de rotina e de tipo. Para este último, é conveniente a presença de um inspetor no fabricante, para acompanhar os ensaios.

No recebimento, deve-se fazer uma inspeção visual do disjuntor para verificar se o mesmo não sofreu dano durante o transporte.

Manutenção em disjuntoresManutenção em disjuntores

Os ensaios de tipo tem a finalidade de verificar as características dos disjuntores, seus dispositivos de manobra e seus equipamentos auxiliares.

Manutenção em disjuntoresManutenção em disjuntores

Os ensaios de rotina tem por objetivo revelar defeitos de material ou de fabricação do disjuntor.

Manutenção em disjuntoresManutenção em disjuntores

Manutenção em disjuntoresManutenção em disjuntores

Manutenção em disjuntoresManutenção em disjuntores

Manutenção em disjuntoresManutenção em disjuntores

Manutenção em disjuntoresManutenção em disjuntores

Nos disjuntores a óleo, a manutenção engloba os seguintes itens:

• óleo isolante (umidade, rigidez dielétrica, enchimento)O óleo isolante se degrada em função do número de operações do disjuntor.

•Mecanismo de acionamento

Dele depende o bom funcionamento do disjuntor. Deve ser verificado:

• Simultaneidade dos pólos• Tempo de abertura• Tempo de fechamento

Manutenção em disjuntoresManutenção em disjuntores

• resistência ôhmica dos contatos principais• contatos auxiliares

• contatos Deve-se efetuar o teste de abertura e fechamento dos contatos principais, colocando-se o disjuntor na posição de teste.

Verificar também:

• Buchas•Circuitos auxiliares• Resistência de isolação• Limpeza• Reaperto de parafusos

Manutenção em disjuntoresManutenção em disjuntores

•A tabela abaixo mostra uma sugestão de periodicidade de inspeção em disjuntores:

Manutenção em disjuntoresManutenção em disjuntores

Manutenção em disjuntoresManutenção em disjuntores

Manutenção em disjuntoresManutenção em disjuntores

Fatores que influenciam na falha de Fatores que influenciam na falha de equipamentos equipamentos

SOBRECARGAS E SOBRETEMPERATURAS SOBRETENSÕES MÁ PRESERVAÇÃO DO ÓLEO ISOLANTE FALHAS NO SISTEMA DE RESFRIAMENTO ENTRADA DE UMIDADE DEFEITOS MECÂNICOS

FIM