INFORMAÇÃO TÉCNICA - Manutenção do transformador

Instituto Federal de Ciências e Tecnologias da Bahia

Módulo: IV

Professor: Lindomar Melo

Manutenção de Transformadores

Trabalho apresentado sobre manutenção de Transformadores

Para obtenção da 2ª nota na disciplina de Instalações Prediais.

13 de Setembro de 2014

Paulo Afonso-BA

INFORMATIVO TÉCNICO- Manutenção de Transformadores

FUNÇÕES DOS ÓLEOS ISOLANTES: Os transformadores são máquinas elétricas estáticas constituídas pelos seguintes componentes básicos, do ponto de vista do material: - Núcleo: Construído com chapas superpostas de liga Aço silício;

- Bobinas: Construídas em fios de cobre, retangulares ou redondos, revestidas pelo material isolante que poderá ser papel, vernizes ou resinas, ou combinações destes materiais; - Tanque: Construído em aço revestido por sistema de pintura adequado;

- Estrutura de Montagem da Parte Ativa: A parte ativa, constituída pelo núcleo e bobinas, é montada no interior do tanque através do uso de estruturas de madeira, papelão prensado ou mesmo aço.

- Outros Componentes: Além dos materiais citados acima, são empregados outro sem menores quantidades para outras funções como soldas à base de estanho, materiais de fixação em resina, papelão prensado, colas e etc. Nos transformadores, a passagem da corrente elétrica pelas espiras de material condutor da bobina primária induz um campo eletromagnético no núcleo de aço silício, que por sua vez, induz uma corrente elétrica na bobina do secundário.

A relação de transformação obtida, será função do número de espiras existentes em cada bobina. Xm, será necessário que não ocorra a passagem de corrente entre as espiras de uma mesma bobina, ou das bobinas para o núcleo e partes aterradas. O isolamento elétrico entre as espiras é feito por meio de papel ou outro isolante sólido, como os vernizes, colocado sobre a superfície do condutor. A resistência elétrica dos condutores das bobinas causa, quando da passagem da corrente, o seu aquecimento. O calor assim gerado, irá causar a degradação térmica do material isolante e, portanto, é fácil observar que quanto mais eficientemente for removido maior será a vida útil do sistema. Assim, vemos que a principal função dos isolantes fluidos é a refrigeração das espiras de material condutor. Além disso, é fácil observar que quanto melhores forem as características isolantes do fluido utilizado, mais econômico poderá ser o projeto do sistema pela redução da quantidade do isolante sólido e pela diminuição das distancias entre espiras, entre bobinas e núcleo e entre estes e as partes aterradas. Portanto, vemos que os líquidos isolantes devem cumprir duas funções principais nos transformadores: - Refrigeração.

- Isolamento Elétrico

Vista da parte ativa sendo inserida na carcaça após reforma. Trafo 500 KVA (fonte MTK).

CARACTERÍSTICAS E ESTRUTURA : podemos concluir que os óleos para transformadores devem possuir inicialmente 2 características:

- Boa Condutibilidade Térmica Neste ponto, podemos observar que o material a ser empregado deve atender a duas exigências opostas, isto é, os materiais isolastes elétricos são também isolantes térmicos. Para compensar esta deficiência natural, é necessário que o líquido a ser utilizado tenha uma viscosidade tal que permita a sua rápida circulação entre as fontes de calor e o meio externo. Assim, obtemos a terceira característica dos óleos isolantes: - Baixa Viscosidade. Sabendo que a principal função dos fluidos isolantes é a refrigeração das bobinas, é fácil observar que estes materiais não devem sofrer a ação da temperatura. Temos, então a quarta característica que devem apresentar os óleos isolantes: - Boa Estabilidade Térmica Durante a operação dos transformadores os isolantes líquidos, por circularem em todo o sistema, estarão em contato com todos os demais materiais presentes nos equipamentos. Estes materiais não devem sofrer ataque químico por parte do líquido isolante de forma a não perder suas propriedades originais e chegamos assim à última característica básica dos óleos isolantes:

- Baixa Reatividade Química Assim, em resumo, os óleos isolantes para transformadores devem apresentar as seguintes características fundamentais: - Boa Condutibilidade Térmica;

- Boas Características de Isolamento Elétrico;

- Baixa Viscosidade;

- Boa Estabilidade Térmica;

- Baixa Reatividade Química;

- Resistência ao fogo. É importante ainda, apontar que os transformadores instalados em locais onde o risco de incêndios e explosões deve ser minimizado, exigem uma propriedade especial do isolante a ser empregado, a propriedade de resistência ao fogo. Assim, os transformadores instalados em locais de circulação de pessoas, como prédios residenciais e comerciais, instalações industriais internas e veículos, devem ter um meio isolante que, além das propriedades básicas já descritas, seja também retardante de chama. No decorrer deste trabalho veremos que este conjunto de propriedades é a base para a avaliação da qualidade e do comportamento em serviço dos óleos isolantes.

PRINCIPAIS ESTRUTURAS: Neste item vamos apresentar e discutir as estruturas químicas dos óleos isolantes para transformadores mais utilizados até o momento. Será de fundamental importância observar que todas as estruturas apresentadas atendem às características Óleos de Uso Geral: São óleos minerais obtidos a partir da refinação do petróleo, constituindo-se basicamente de Hidrocarbonetos. Seu processo de obtenção inicia-se com a destilação do petróleo bruto separando-se a fração de 20 cSt de viscosidade. Esta fração é então refinada removendo-se os compostos não hidrocarbônicos por processos químicos e, em seguida, removendo-se compostos ácidos e insaturados por meio de agentes adsorventes, hidrogenação catalítica ou extração por solventes. Assim, o produto obtido é constituído quase exclusivamente por Hidrocarbonetos e as propriedades do produto quando em operação, irão seguir as desta classe de compostos químicos. Atualmente, no mercado brasileiro, encontramos 2