Envelhecimento da isolação

Sumário

• Envelhecimento da isolação
• Sumário
• Introdução
• Geral
• Módulo Envelhecimento da isolação
• Conclusão
• Referências

Introdução

Com a tendência de crescimento da carga de operação dos transformadores, a degradação do papel isolante deve se tornar a causa dominante das falhas em tais ativos. Portanto, o monitoramento da isolação é fundamental para que o transformador opere com eficiência até seu determinado tempo de funcionamento estimado, evitando atrasos e prejuízos. O módulo Envelhecimento da isolação serve para calcular o tempo de vida útil restante da isolação do transformador, levando em conta o fator de aceleração calculado de acordo com as normas vigentes.

Geral

Os transformadores de potência em média possuem uma expectativa de funcionamento de 35 anos, segundo as especificações da NBR 5356. Entretanto, essa expectativa pode ultrapassar os 40 anos quando trabalhado em carregamentos menores ou iguais ao nominal, ou sobre carga permitida em projeto. 

Quando não há o controle do envelhecimento do transformador, o equipamento tende a perder a isolação gradativamente, juntamente de suas propriedades mecânicas e elétricas, ficando exposto a falhas como curto-circuito, surtos elétricos e aumentos de temperatura. A probabilidade de falha da isolação durante a operação em carga nominal aumenta com o envelhecimento. Muitos fatores podem contribuir para envelhecimento, sendo eles, dielétrico, térmicos, químicos e eletromecânicos. No entanto, os fatores decisivos que são levados em consideração em relação a isolação são a umidade, oxigênio e principalmente a temperatura.

Módulo Envelhecimento da isolação

O modulo é acompanhado de modelos de cálculo normativos (NBR 5356-7 2017, IEC 60076-7 2018, IEEE C57.91 2011) com foco em avaliar o envelhecimento da isolação de transformadores, reatores ou qualquer outro equipamento que possua uma isolação formada por papel e óleo, oferecendo ao operador ferramentas necessário para avaliar o estado atual da isolação. Os modelos normativos são baseados na equação de Arrhenius e na equação de Montsinger. A equação de Arrhenius permite modelar o processo químico, incorporando os efeitos do oxigênio e da umidade, uma outra vantagem é sua fácil adaptação para os vários tipos de papel isolante por conta de sua dependência por energia de ativação das reações. 

Se baseando no modelo escolhido, o modulo oferece diversos dados sobre o estado atual enrolamento, como vida útil restante da isolação, fator de aceleração e outras informações auxiliares.

Além de poder verificar estado dos enrolamentos, também é possível analisar os momentos de maior estresse que o transformador sofreu nós últimos 15 dias por enrolamento. Essa informação serve como referência para o operador para realizar manobras seguras durante esses eventos diários.

Conclusão

O módulo de Envelhecimento da Isolação cumpre o papel de monitoramento da isolação,que é crucial para evitar que o transformador passe por desgastes desnecessários, aumentando a longevidade e garantindo a saúde do ativo. Esse módulo apresenta todos os métodos de cálculo necessários para fornecer alarmes e dados que auxiliam na análise e supervisão do estado do ativo.

Referências

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