Como fornecedor de transformadores imersos em óleo totalmente selados, a detecção de descargas parciais é de extrema importância. A descarga parcial em um transformador imerso em óleo totalmente selado pode levar à degradação do isolamento, o que pode resultar em falha do transformador. Neste blog, compartilharei alguns métodos e considerações eficazes para detectar descargas parciais nesses transformadores.
Compreendendo a descarga parcial em óleo totalmente selado - transformadores imersos
Antes de nos aprofundarmos nos métodos de detecção, é essencial entender o que é descarga parcial. A descarga parcial ocorre quando a tensão elétrica no isolamento de um transformador excede a rigidez dielétrica de uma pequena porção do material de isolamento. Isso causa uma descarga elétrica localizada que não conecta todo o isolamento entre os condutores. Em um transformador imerso em óleo totalmente selado, o isolamento consiste em óleo e materiais de isolamento sólidos, como papel e cartão prensado.
Existem vários fatores que podem contribuir para a descarga parcial nestes transformadores. Estes incluem defeitos de fabricação, como vazios ou impurezas no isolamento, tensões mecânicas durante a instalação ou operação e envelhecimento dos materiais de isolamento ao longo do tempo.
Métodos de detecção
Métodos Elétricos
Método de corrente de pulso
O método de corrente de pulso é uma das técnicas mais comumente usadas para detectar descargas parciais. Mede os pulsos de corrente transitórios gerados por descargas parciais. Neste método, um capacitor de acoplamento é conectado em paralelo ao enrolamento do transformador. Quando ocorre uma descarga parcial, um pulso de corrente é induzido no capacitor de acoplamento, que pode ser detectado e medido por um detector de descarga parcial.
A vantagem do método de corrente pulsada é sua alta sensibilidade. Ele pode detectar descargas parciais muito pequenas. No entanto, também é sensível a interferências eletromagnéticas externas. Para minimizar a interferência, a medição deve ser realizada em ambiente blindado ou utilizando técnicas de filtragem adequadas.
Método de radiofrequência
O método de radiofrequência (RF) detecta as ondas eletromagnéticas geradas por descargas parciais na faixa de radiofrequência. Sensores de RF são instalados ao redor do transformador para captar esses sinais eletromagnéticos. Este método tem a vantagem de poder detectar descargas parciais sem conexão elétrica direta ao enrolamento do transformador. Também pode fornecer informações sobre a localização da fonte de descarga parcial, até certo ponto.
No entanto, o método de RF também é afetado por interferências de RF externas, como transmissões de rádio e equipamentos elétricos nas proximidades. Técnicas especiais de filtragem e processamento de sinal são necessárias para distinguir os sinais de descarga parcial do ruído de fundo.
Métodos Químicos
Análise de Gás Dissolvido (DGA)
A análise de gases dissolvidos é uma ferramenta poderosa para detectar descargas parciais em transformadores imersos em óleo. Quando ocorrem descargas parciais no óleo, elas causam a decomposição das moléculas de óleo, resultando na formação de vários gases, como hidrogênio (H₂), metano (CH₄), etano (C₂H₆), etileno (C₂H₄) e acetileno (C₂H₂). Ao analisar a concentração e a proporção desses gases no óleo, podemos determinar se está ocorrendo descarga parcial e estimar sua gravidade.
Por exemplo, um aumento na concentração de hidrogénio e metano é frequentemente uma indicação de descarga parcial. A proporção dos diferentes gases também pode fornecer informações sobre o tipo de falha. DGA é um método não invasivo e pode detectar falhas incipientes antes que causem danos significativos ao transformador.
No entanto, o DGA tem algumas limitações. Ele só consegue detectar o efeito cumulativo de descargas parciais ao longo do tempo e pode não ser capaz de detectar descargas parciais repentinas ou intermitentes. Além disso, a interpretação dos resultados da DGA requer conhecimento e experiência.
Métodos Ultrassônicos
O método ultrassônico detecta as ondas acústicas geradas por descargas parciais. Quando ocorre uma descarga parcial, ela produz uma onda de choque mecânico no meio circundante, que se propaga como uma onda ultrassônica. Sensores ultrassônicos são instalados na superfície do tanque do transformador para detectar esses sinais ultrassônicos.
A vantagem do método ultrassônico é a capacidade de localizar com precisão a fonte de descarga parcial. Usando múltiplos sensores e técnicas de triangulação, a posição da descarga parcial dentro do transformador pode ser determinada. No entanto, os sinais ultrassônicos podem ser atenuados pelo óleo e pelos materiais de isolamento sólidos, e também são afetados pelo ruído de fundo da operação do transformador, como ventiladores e bombas.
Considerações durante a detecção
Condições Ambientais
As condições ambientais podem ter um impacto significativo na precisão da detecção de descargas parciais. Alta umidade, variações de temperatura e interferência eletromagnética podem afetar os resultados da medição. Por exemplo, a alta umidade pode aumentar a condutividade da superfície de isolamento, levando a falsos sinais de descarga parcial. Portanto, é importante controlar tanto quanto possível as condições ambientais durante o processo de detecção.
Calibração de Equipamentos de Detecção
A calibração regular do equipamento de detecção de descarga parcial é essencial para garantir resultados de medição precisos. A calibração deve ser realizada de acordo com os padrões e procedimentos relevantes. Isto ajuda a manter a confiabilidade e a consistência do sistema de detecção.
Frequência de Detecção
A frequência da detecção de descarga parcial depende da idade, das condições de operação e da criticidade do transformador. Para transformadores novos, os testes iniciais de descarga parcial devem ser realizados durante o processo de fabricação e antes da instalação. Após a instalação, o monitoramento regular deve ser realizado em intervalos apropriados. Para transformadores em aplicações críticas ou com histórico de problemas de isolamento, pode ser necessária uma detecção mais frequente.
Importância do uso de equipamentos de teste avançados
Para garantir uma detecção precisa e confiável de descargas parciais, é crucial usar equipamentos de teste avançados. Por exemplo, oTestador automático de resistência de looppode ser usado para medir a resistência do circuito dos enrolamentos do transformador, o que pode fornecer informações valiosas sobre a integridade das conexões elétricas. OTestador de tensão suportável de frequência ultrabaixapode ser usado para testar a resistência do isolamento do transformador sob uma tensão controlada, o que pode ajudar a detectar potenciais pontos fracos do isolamento. OTestador de ponto de fulgor abertopode ser usado para medir o ponto de fulgor do óleo do transformador, que é um parâmetro importante relacionado à segurança e qualidade do óleo.
Conclusão
A detecção de descargas parciais em transformadores imersos em óleo totalmente selados é uma tarefa complexa, mas crucial. Usando uma combinação de métodos elétricos, químicos e ultrassônicos, e levando em consideração as condições ambientais, a calibração do equipamento e a frequência de detecção, podemos detectar descargas parciais com eficácia e evitar falhas no transformador.
Como fornecedor de transformadores imersos em óleo totalmente selados, temos o compromisso de fornecer produtos de alta qualidade e soluções confiáveis de detecção de descargas parciais. Se você estiver interessado em nossos produtos ou precisar de mais informações sobre detecção de descarga parcial, não hesite em nos contatar para compras e discussões adicionais.
Referências
- Norma IEEE C57.106 - Guia para Aceitação e Manutenção de Óleo Isolante em Equipamentos
- IEC 60270 - Técnicas de teste de alta tensão - Medições de descarga parcial
- ASTM D3612 - Métodos de teste padrão para análise de gases dissolvidos em óleo isolante elétrico por cromatografia gasosa
