Falhas em Transformadores de Potência

Equipamentos, Manutenção

Os transformadores de potência são utilizados para realizar a adequação do nível de tensão nos setores de geração, transmissão, distribuição e consumo. Esse equipamento é fundamental para a o funcionamento do sistema elétrico como um todo e queremos utiliza-lo até o fim da sua vida útil. Dentro desse contexto esse artigo tem o objetivo de listar as principais causas de falha em transformadores para alertar os profissionais que lidam com esse equipamento diariamente, seja com a proteção, manutenção ou operação.

**_{Transformador – a – seco – 500kVA}**

Sobretensões

A sobretensão é caracterizado por um aumento da tensão eficaz que pode causar alteração nas propriedades físico-química do equipamento. Se a rigidez do dielétrico for rompida pode fechar um curto resistido a arco entre fases ou entre fase e carcaça. Mesmo que a isolação não seja destruída, a elevação de temperatura causado no momento da solicitação pode acelerar o processo de envelhecimento do papel isolante e do óleo.

Sobrecorrentes

Um outro vilão dos transformadores são sobrecorrentes. Dentro do contexto de transformadores temos basicamente dois tipos de sobrecorrente que devemos analisar:

– Altas Correntes Passante

Está associada com curtos-circuitos externos ao equipamento que faz com que ele esteja exposto a altas correntes passantes. Essa corrente não deve superar o limite de suportabilidade térmica e dinâmica do transformador. Pelo fato do transformador ser um equipamento praticamente indutivo, composto de grandes indutâncias, a passagem de altas correntes resulta em forças eletromagnéticas aplicadas ao núcleo e a bobina. Esses esforços eletrodinâmicos podem trazer consequência para o trafo que diminua sua vida útil ou contribuía para o surgimento de uma falta ou defeito, por exemplo:

Afrouxamento do Núcleo
Diminuição das distâncias de isolação
Deslocamento de calços e varetas

– Correntes de Fuga para as Bobinas

Quando ocorre curto entre espiras de uma bobina, há a circulação de uma corrente não desejada para dentro do enrolamento o que causa ponto quente e aquecimento com consequente degradação do papel isolante na região, podendo levar a problemas mais graves de curto-circuito entre os enrolamentos.

Solicitações Térmicas

Já citamos aqui nesse artigo alguns pontos de falha em transformadores que devemos sempre ter atenção. Fato curioso, é que em todas as análises estamos preocupados com o papel isolante, que é fundamental para o seu funcionamento adequado. Elevação de temperaturas causados por sobrecorrentes externas, temperatura ambiente elevada, perda de ventilação forçada, etc. causa alteração nas propriedades físicas e químicas do óleo isolante e do papel isolante, reduzindo a vida útil do equipamento. Deve-se ter muita atenção para que o limite de temperatura do equipamento que está associado ao seu isolante seja sempre respeitado.

Sujeira, Umidade e Partículas

Essas três variáveis são grandes vilões dos transformadores e podem reduzir bastante a vida útil do equipamento. A sujeira pode ficar impregnada sobre o núcleo do transformador ou na parte superior da bobina impregnando o sistema de isolação e podendo inclusive entrar no óleo isolante diminuído a rigidez dielétrica do equipamento. A umidade no óleo isolante pode aumentar devido o processo de respiração do transformador que acontece por exemplo quando há a alteração do volume de óleo. Se a sílica-gel em transformadores a óleo tiver saturado e não retendo umidade externa para dentro do trafo, pode causar problemas graves no óleo isolante comprometendo sua isolação.

CONCLUSÃO

Como vimos aqui existem diversos fatores que podem levar um transformador a falhar ou ter sua vida útil diminuída consideravelmente. Sendo assim é fundamental que esse equipamento tenha manutenções preventivas e preditivas para diminuir os impactos dos estresses mecânicos, térmicos e elétricos sofridos pelo equipamento. É fundamental ir acompanhando a evolução do desgaste do equipamento realizando uma manutenção mais assertiva aplicando as melhores práticas de gestão de ativo.

Além disso o sistema de proteção dimensionado deve estar apto a funcionar sempre que solicitado de forma a minimizar os impactos sofridos. Esse tema será discutido em uma publicação mais a frente.