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Se você estiver instalando um novo transformador ou realizando uma manutenção no equipamento, pode se deparar com as seguintes dúvidas:
Os testes de comissionamento de transformadores desempenham um papel fundamental na garantia da confiabilidade, desempenho e segurança dos sistemas elétricos. Por meio de testes rigorosos e normatizados, busca-se verificar se o transformador foi construído de acordo com as especificações técnicas e normas aplicáveis, bem como identificar quaisquer problemas ou defeitos que ocorreram no transporte ou instalação que possam comprometer sua operação eficiente e confiável a longo prazo.
Estes ensaios devem ser executados em todas as unidades produzidas e são definidos pelas normas NBR 5356, NBR 10295 e IEEE Std C57.152.
Assim, é de suma importância a realização do comissionamento dos transformadores com determinada frequência.
O ensaio de resistência de isolação é crucial para avaliar perdas de corrente elétrica pelo meio isolante e garantir o funcionamento seguro e eficiente do transformador ao longo do tempo.
A resistência de isolamento é uma medida da capacidade do isolamento do transformador de evitar o fluxo de corrente elétrica através de sua isolação. O teste é realizado aplicando-se uma tensão contínua e entre os enrolamentos do transformador e a terra, e medindo a corrente que flui através do isolamento. Quanto maior a resistência desse isolamento, menor a corrente que flui, indicando um isolamento mais eficaz.
As principais importâncias desse teste são:
É possível identificar possíveis falhas ou deterioração do isolamento nos enrolamentos, entreferros e outras partes do transformador. Essas falhas podem ser causadas por envelhecimento, umidade, contaminação ou outros fatores.
Isolamento comprometido pode levar a problemas sérios, como curtos-circuitos internos, que poderiam causar avarias catastróficas no transformador e até mesmo incêndios. O teste ajuda a identificar isolamentos enfraquecidos antes que eles causem danos graves.
Transformadores com isolamento defeituoso têm maior probabilidade de causar falhas de energia, danos a equipamentos e acidentes elétricos. Realizar o teste de resistência de isolamento reduz esses riscos, mantendo a operação confiável do sistema elétrico.
Ao detectar problemas de isolamento cedo, as medidas corretivas podem ser tomadas para prolongar a vida útil do transformador. Isso é particularmente importante em sistemas de energia, onde a substituição de transformadores pode ser custosa e desafiadora além dos custos de parada e ociosidade do sistema enquanto a manutenção é feita.
Ensaios de resistência de enrolamento em transformadores visam verificar a integridade e a qualidade dos enrolamentos do transformador, que são componentes críticos para seu desempenho e eficiência e são responsáveis pela indução do campo elétrico.
É uma medida da oposição que um material oferece à passagem da corrente elétrica. Ela afeta diretamente a eficiência do transformador, uma vez que a corrente elétrica passa por esses enrolamentos para induzir correntes entre os diferentes níveis de tensão. Sendo assim, enrolamentos de materiais de baixa qualidade oferecem maior resistência, e consequentemente, dissipam mais energia em forma de calor e são, portanto, mais ineficientes.
O teste de resistência de enrolamento envolve medir a resistência dos enrolamentos primário e secundário do transformador, bem como a resistência dos enrolamentos de derivação, se presentes. Essas medições são realizadas utilizando instrumentos de medição de resistência muito baixas adequados para o teste de transformadores. Como os enrolamentos são cargas muito indutivas nem todos os equipamentos de medição de resistência são capazes de realizar as medidas em transformadores, podendo gerar riscos de segurança e resultados incorretos.
As principais importâncias desse teste são:
O teste de resistência de enrolamento ajuda a identificar possíveis falhas nos fios de cobre ou alumínio, como quebras, conexões soltas ou oxidação. Essas falhas podem causar perdas de energia, superaquecimento e mau funcionamento do transformador.
Enrolamentos com defeito podem resultar em curto-circuitos internos no transformador. Medindo as resistências, é possível identificar possíveis curtos ou ligações indesejadas entre enrolamentos, prevenindo danos maiores ao equipamento.
A resistência dos enrolamentos afeta diretamente a dissipação de calor durante a operação do transformador. Medir as resistências ajuda a garantir que o transformador opere com eficiência energética, evitando perdas excessivas de energia na forma de calor.mento reduz esses riscos, mantendo a operação confiável do sistema elétrico.
Para a realização deste ensaio é essencial o conhecimento das geometrias de ligação das bobinas utilizadas pelo transformador, conforme exemplos da figura a seguir.
Um transformador elétrico é um dispositivo que permite a transferência de energia elétrica entre dois circuitos por meio do fenômeno da indução eletromagnética. Ele é composto por duas bobinas de fio enroladas em torno de um núcleo de material ferromagnético. Essas bobinas são chamadas de enrolamento primário e enrolamento secundário.
O princípio básico de funcionamento de um transformador é a relação de transformação. Ela é uma propriedade fundamental dos transformadores elétricos que governa a maneira como as tensões e correntes são transformadas entre os enrolamentos primário e secundário. A relação é dada pela razão entre o número de espiras (voltas de fio) nos enrolamentos primário e secundário. Matematicamente, a relação de transformação (N) é expressa como:
Onde NSecundário é o número de espiras no enrolamento secundário e NPrimário é o número de espiras no enrolamento primário. O teste de relação de transformação tem como objetivo verificar se a proporção entre as tensões primárias e secundárias está de acordo com as especificações do transformador. Isso é fundamental para garantir o funcionamento adequado do sistema elétrico em que o transformador será utilizado, onde é possível detectar a existência de espiras em curto-circuito, ligações erradas de derivações para ajustes de TAP’s ou falhas em comutadores de derivação sob carga.
O óleo isolante desempenha um papel fundamental na avaliação do estado de transformadores e autotransformadores. Isso ocorre porque ele entra em contato direto com os principais componentes ativos desses dispositivos, o que permite ele refletir as mudanças relacionadas aos fenômenos térmicos e elétricos que afetam seu desempenho.
A análise do óleo isolante para fins de manutenção pode ser realizada de duas maneiras principais:
Essa deve ser a primeira etapa a ser realizada, antes de iniciar os demais ensaios.
Nesse momento, é inspecionando a situação geral de instalação do transformador, como o local que está instalado, sua fixação, deterioração da pintura e partes externas, verificações dimensionais, especificações dos materiais utilizados, espessura da camada externa de tinta, condições de conservação das válvulas, dispositivos, gel de sílica, entre outros pontos que podem indicar a necessidade de manutenção.
Com isso, problemas de maior gravidade podem ser evitados antes que ocorram falhas mais críticas.
