II Seminário de Termografia da ELETROSUL Metodologia de ... A termografia infravermelha quando utilizada por profissionais qualificados, com ... ABNT, NBR 6821 – Transformador de

II Seminário de Termografia da ELETROSUL

Metodologia de análise de elevação de temperatura em Transformador de Corrente

Alexsandro Teixeira GomesPN/MT – Gerência de Planejamento e Engenharia de Manutenção da Transmissão

10 e 11/11/2010

Melhoria na gestão da termografia na área de transmissão da CEMIG-GT


CAPACITAÇÃO

EQUI

PAM

ENTO

PROCEDIMENTO

Qualidade na Termografia

Gestão de Projetos



Termografia: Conexão x Equipamento

Inspeção termográfica

em subestações

Equipamentos•Análise Quantitativa

Conexão

•Análise Qualitativa

• Análise Quantitativa

12

Área de conhecimentoü Segurança no trabalhoüTermografia infravermelhaü Experiência com trabalhos de manutenção em subestações

Área de conhecimentoü Tecnologia de equipamentos (construção, funcionamento e manutenção)



Inspeção termográfica em conexão

Inspeção termográfica em conexão

Conexão em equipamentosConexão em barramentos, circuitos, secionadores, etc.

1



Inspeção termográfica em equipamentos

Inspeção termográfica em

equipamentos

Pára-raios

2

Transformador de corrente

Transformador de potencial Transformador e reatores

Capacitores Bobinas

Disjuntores Etc

Com relação aos transformadores de corrente o objetivo é sair do modo de inspeção e diagnóstico convencional que estabelece um ∆t especifico, para uma metodologia de inspeção direcionada aos diferentes pontos de inspeção do equipamento: Conexão, Parte Ativa e Isolador/estrutura.


Objetivo do trabalho para Transformadores de Corrente


Porque detalhar a inspeção para cada tipo de equipamento?

CEMIG: Março de 1998, TC B.B.C 500 KV

Particularmente o TC tem o pior modo de falha em uma subestação.


Porque detalhar a inspeção para cada tipo de equipamento?

CEMIG: Outubro de 2007, TC QDR-145, BALTEAU

TC – Transformador de correnteÉ um transformador destinado a reproduzir proporcionalmente em seu circuito secundário a corrente do seu circuito primário com sua posição fasorial mantida, conhecida e adequada para uso em instrumentos de medição e proteção.

Construção


Metodologia antiga• Análise comparativa entre TCs de diferentes fases, para um mesmo modelo/ fabricante. • Atenção especial à parte ativa: maior elevação de temperatura natural.• Diferenças construtivas.

TC – Tipo núcleo invertidoTC – Tipo tanque


Inspeção termográfica em transformadores de corrente



Metodologia antiga

Critérios∆t ≤ 10ºC: Padrão térmico normal.∆t > 10ºC: Contatar a engenharia para analisar a substituição do TC ou acompanhamento com periodicidade especial. ∆t > 20ºC: Retirar de operação em caráter de urgência.



Metodologia atual

• Análise comparativa entre TCs de diferentes fases, para um mesmo modelo/fabricante. • Atenção especial à parte ativa: maior elevação de temperatura natural (novos critérios).• Diferenças construtivas.



Metodologia atual

A metodologia de inspeção atual divide o TC em duas linhas de análise: - 1ª é focada nas conexões elétricas (terminais primários e barras de religação).- 2ª é focada na parte ativa e colunas isolantes.

Todo aquecimento que não ficar bem caracterizado como sendo em conexão, seráconsiderado como aquecimento na parte ativa ou coluna isolante.



Metodologia atual à a idéia!

Ensaio de elevação de temperatura - Posição dos TermoparesNormas e Fabricantes

Referências de temperatura:T1: Entrada de corrente, conexão ou religação.T2: Saída de corrente, conexão ou religação.T3: Parte ativa e Coluna isolante



Metodologia atual

Melhor detalhamento dos pontos de inspeção

Referências de temperatura:T1: Entrada de corrente, conexão ou religação.T2: Saída de corrente, conexão ou religação.T3: Parte ativa e Coluna isolante



Metodologia atual

Melhor detalhamento dos pontos de inspeção

Metodologia atual

Critérios

Base:1.Experiência CEMIG2.Informações de fabricantes.3.Norma NBR 6856





Metodologia atual - Exemplo de aplicação

SE Juiz de Fora 1 – TC de Medição de Fronteira – T4 138kV - Fase BR – 2009/2010




SE Juiz de Fora 1 – TC de Medição de Fronteira – T4 138kV - Fase BR

Dados de placa do TC• Fabricante: AREVA.• Modelo: QDR 145. • Fabricação: 2007.• Tensão máx.: 145kV.• N.I.:230/550/-kV.• Norma/ano: NBR-6856/02.• Fator térmico: Medição (1,5xIn) e Proteção (1,0xIn).• It/t: 40/1kA.• Id: 100kAcr.• Relação: Medição (800-5A) e Proteção (1200-5A).• Exatidão: Medição (0,3C100) e Proteção (10B800).• Tipo/massa do óleo: Naftenico Nytro/4000A/60kg.• Massa total: 445kg.



SE Juiz de Fora 1 – TC de Medição de Fronteira Transformador T4 138kV - Fase BR

160 A – 13,33% da nominal (1200 A)∆t de 12,6ºC (adjacente) e de 18ºC (ambiente)



SE Juiz de Fora 1 – TC de Medição de Fronteira - Transformador T4 138kV - Fase BR2009/2010

Investigação junto ao fabricante


Investigação junto ao fabricante

NBR-6856 – Transformador de corrente – Especificação


Ensaio de tipo do fabricante (elevação de temperatura) – jun2005

Ref. NBR 6821 – Transformador de Corrente - Método de ensaio – 1993Corrente aplicada: 1200A.

Configurações para ensaioCorrente aplicada: 1200A.

Medição (1S1-1S2 – 800-5A): 7,5A.


Ensaio de elevação de temperatura: Fabricante x CEMIG (jan2010)

Medição direta de temperatura

Inspeção termografica


Ensaio de elevação de temperatura: Fabricante x CEMIG









Problema encontrado: Mau contato nas chapas de religação



Problema encontrado: Mau contato nas chapas de religação


Solução proposta pelo fabricante

Estanhagem de todas as

lâminas

?????

TC com mau contato:Apresentou elevação de temperatura inferior ao limite de norma (79,9 – 30,23 = 49,67ºC) contra 65ºC. No entanto, superior ao maior valor encontrado no ensaio de tipo 49,67ºC contra(52 – 15 = 37ºC); segundo o fabricante se esse TC fosse novo o ensaio não estaria aprovado.

TC após intervenção (limpeza e torque de 5kgf.m): Apresentou elevação temperatura inferior aos ensaios de tipo, portanto, liberado para a energização.

Termografia:• Ficou comprovado que a metodologia proposta, com base no exemplo apresentado, ∆t de 12,6ºC (160A - 13,33% da carga nominal), é capaz de indicar problemas de má conexão em TCs, com forte correlação com os valores encontrados nos Ensaios de Tipo do Modelo sob análise e Referencias da Norma NBR-6856.• Com relação a identificação do ponto mais quente do TC, durante o ensaio de elevação, a termografia se mostrou mais eficiente que o método convencional de medição.



Ensaio de elevação de temperatura - Conclusões

A inspeção termográfica de equipamentos de subestações como Pára-raios, Transformadores, Transformadores de Corrente, Transformadores de Potencial, Disjuntores, etc.; exige o conhecimento da construção, funcionamento e limites de operacionais de projeto (normas) desses equipamentos, porque permite entender o comportamento térmico e identificar anomalias.

A termografia infravermelha quando utilizada por profissionais qualificados, com equipamentos adequados e também com procedimentos e metodologias consistentes, permite o diagnóstico seguro das condições dos sistemas e equipamentos, de forma a maximizar a utilização dos ativos com segurança.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS E/OU BIBLIOGRAFIAAREVA, Manual de instruções nº 18.300, Transformador de Corrente Tipo QDR.ABNT, NBR-6856 – Transformador de corrente – Especificação.ABNT, NBR 6821 – Transformador de Corrente - Método de ensaio.CEMIG, Recomendação Técnica - 22.111-TR/MN-088c, critérios de inspeção e avaliação por termografia.CEMIG, Recomendação Técnica - 02-111-EN/MT-0401 Critérios de inspeção e avaliação por termografia em Transformadores de corrente.



Ensaio de elevação de temperatura - Conclusões


Outro caso


Outro caso

TC ASEA (IMBA 275 - A3) – SE Ipatinga 1 – Março/2004230 kV, 100 A, Temperatura ambiente 23 ºC∆t 6,2 ºC (adjacente) e 12,5 ºC (ambiente)

Fase VM Fase AZ Fase BR


Outro caso

TC ASEA (IMBA 275 - A3) – SE Ipatinga 1Ensaio de Descargas Parciais (50pC)

P&D 059


Outro caso

TC ASEA (IMBA 275 - A3) – SE Ipatinga 1 - Inspeção


Outro caso

TC ASEA (IMBA 275 - A3) – SE Ipatinga 1 - Inspeção


Desafios para aqueles que trabalham com a termografia:

Ø Maior participação das concessionárias de energia na construção das normas da ABNT para a termografia.

Ø Inserir nas normas nacionais (ABNT) e também nas especificações de equipamentos das empresas a Termografia Infravermelha como método de ensaio de elevação de temperatura, principalmente porque temos normas nacionais específicas para a termografia.

Obrigado!

Agradeço muito também por Perguntas, Sugestões e Críticas ao Trabalho!

Alexsandro Teixeira [email protected]

(31).3506.4428 - fax (31) 3506.4380 - (31).8675.6188Engenheiro Sistema Elétrico

PN/MT - Gerência de Planejamento e Engenharia de Manutenção da Transmissãoav. Barbacena, 1200 - 13º andar - ala B2, Santo Agostinho, BH - MG, 30.190-131


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