CIGRÉ/BRASIL - COMITÊ NACIONAL BRASILEIRO CE-B5 - PROTEÇÃO E AUTOMAÇÃO   CE-B5 - PROTEÇÃO E AUTOMAÇÃO SEMINÁRIO INTERNO DE 2005

DADOS DO ARTIGO Número: 118 Título: “GERENCIAMENTO DO INTERVALO DE MANUTENÇÃO DE TRANSFORMADORES” Autoria: R. Moxley and Armando Guzman - Schweitzer País: USA

OBJETIVO Este artigo propõe um gerenciamento sobre a vida útil de Transformadores de Potência, utilizando dados e informações fornecidas por relés digitais que monitoram os indicadores mensuráveis de deterioração desses equipamentos.

DESTAQUES INTRODUÇÃO: Indicadores mensuráveis das condições físicas dos transformadores (carregamento; temperatura do óleo do topo; ponto quente; temperatura ambiente; histórico de faltas; análise de gases dissolvidos) podem ser usados para o gerenciamento da vida útil dos Transformadores de Potência, visando aumentá-la. MEDIÇÕES: Os relés digitais estão permanentemente conectados a transformadores de corrente e podem dispor de entradas para as medições de temperatura (coleta dos indicadores mensuráveis), possuem memória e capacidade de armazenamento, e permitem a programação de equações para cálculos (tratamento dos indicadores mensuráveis).

DESTAQUES 1. MEDIÇÃO DE TEMPERATURAS E CÁLCULOS: As normas do IEEE e numerosos artigos estabelecem “guias” de carregamento de transformadores baseados em limites de temperatura do óleo e dos condutores. A temperatura do topo óleo e a do ponto quente são os valores mais importantes de serem medidos ou calculados, podendo ser continuamente monitorados. As normas do IEEE fornecem fórmulas para esses cálculos. Os relés podem fornecer dados de perda de vida útil com as medições e cálculos de temperatura. 2. CÁLCULOS TÉRMICOS UTILIZANDO TEMPERATURA AMBIENTE E TEMPERATURA DO ÓLEO DO TOPO: Neste caso o relé recebe medições da temperatura ambiente e da temperatura do óleo do topo e usa essas temperaturas para calcular (com a programação das equações) a temperatura do ponto quente.

DESTAQUES 3. CÁLCULOS TÉRMICOS UTILIZANDO SOMENTE A TEMPERATURA AMBIENTE: Se somente a temperatura ambiente é monitorada, o relé pode calcular (com a programação interna das equações) a temperatura do óleo do topo e a temperatura do ponto quente, usando as equações matemáticas definidas para este cálculo. 4.IDADE DO ISOLAMENTO: É realizado o cálculo da temperatura do ponto quente e traçada a curva caracterísica do efeito aproximado dessa temperatura na “idade” do material isolante (papel).

DESTAQUES 5. COMPARAÇÃO ENTRE VALORES MEDIDOS E VALORES CALCULADOS: Uma comparação entre valores medidos e valores calculados da temperatura pode fornecer uma indicação da eficácia do sistema de refrigeração. 6. MONITORAMENTO DAS FALTAS “PASSANTES” E GERAÇÃO DE ALARMES: De acordo com estudo (constante na referência bibliográfica do artigo), faltas passantes são a causa número um de falhas em transformadores. Os transformadores são especificados e testados para suportar determinados níveis de corrente de curto-circuito em seus terminais. Nos testes de aceitação os TFs são submetidos aos níveis de corrente aos quais foram especificados. Os valores das correntes de curto-circuito e o tempo de eliminação da falta podem ser medidos e armazenados no relé, com esses valores o nível de stress do TF pode ser comparado com a sua curva de stress ao longo dos anos.

DESTAQUES 7. MEDIÇÕES COMBINADAS: Os fatores que provocam a redução na vida útil dos transformadores podem ser combinados, para a obtenção de um indicador de manutenção mais efetivo. 8. TRANSFORMAÇÃO DE DADOS EM INFORMAÇÕES: Não é suficiente que os dados da redução de vida útil dos transformadores estejam nos relés. Eles precisam ser transmitidos para alguém que possa usá-los para a obtenção da melhoraria das condições operativas e para a providência de manutenções preventivas. Um processador de comunicação é utilizado para enviar relatórios completos, gerados pelos relés, para o engenheiro responsável pelo gerenciamento.

DÚVIDAS Quando áreas distintas de uma empresa são responsáveis pela análise do desempenho da proteção (incluindo aqui a análise de perturbações) e pelo gerenciamento da vida útil dos transformadores de potência, como implementar e gerenciar, com total segurança, o acesso aos dados dos relés?

CONCLUSÕES 1. Um abrangente plano de gerenciamento de transformadores monitora e armazena ininterruptamente seu “carregamento térmico”. 2. Comparando a temperatura do topo do óleo medida, com a calculada, obtém-se uma medida da eficiência do resfriamento, que pode ser utilizada para notificar o pessoal de manutenção quanto a problemas com ventiladores ou bombas. 3. O monitoramento de faltas passantes acumuladas pode ser um indicador de manutenção necessária, tal como o monitoramento do “carregamento térmico” acumulado pode ser. 4. A combinação de falta passante, temperatura e outros fatores pode otimizar a prática de manutenção, com uma redução global de custos.

RESPOSTAS ÀS QUESTÕES DO REP NÚMERO DA QUESTÃO: QUESTÃO 2 CONTEÚDO DA QUESTÃO: Na prática, o que é mais utilizado para a proteção térmica de transformadores de potência? RESPOSTA:

RESPOSTAS ÀS QUESTÕES DO REP NÚMERO DA QUESTÃO: QUESTÃO 6 CONTEÚDO DA QUESTÃO: Quais são os fatores que estão retardando ou prevenindo a implementação dessas funções adicionais de monitoramento e controle? Quais são as experiências dos usuários que já estão utilizando as funções adicionais? Quais são os obstáculos para aplicação dessas novas funcionalidades? Há fatores adicionais que necessitam ser considerados para facilitar, aos usuários, a utilização dessas características adicionais dos relés digitais multifuncionais? RESPOSTA:

RESPOSTAS ÀS QUESTÕES DO REP NÚMERO DA QUESTÃO: QUESTÃO 8 CONTEÚDO DA QUESTÃO: Qual é a prática atual dos usuários quando relés multifuncionais são aplicados para proteger transformadores? RESPOSTA:

RESPOSTAS ÀS QUESTÕES DO REP NÚMERO DA QUESTÃO: QUESTÃO 9 CONTEÚDO DA QUESTÃO: Como os dados relacionados às análises de faltas e distúrbios podem ser utilizados para prevenir falhas prematuras? Quais são os requerimentos dos relés numéricos de transformadores, para que os mesmos possam efetuar monitoramentos de qualidade? RESPOSTA:

Rio de Janeiro, 29 de agosto de 2005