Análise de óleo isolante

Análise de óleo isolante

Você sabia que o transformador não é constituído apenas de óleo isolante? O transformador possui um sistema isolante, formado pelo papel isolante que envolve o cobre (enrolamentos), mais papelão prensado (presspan) ou madeira.  É considerado desde o início da oferta de sistemas isolantes, até os dias de hoje, o melhor e mais eficiente sistema isolante já aplicado em transformadores de potência, sobretudo em classes de Alta/Extra Alta tensão. Dessa forma, a partir do momento que se coloca o óleo dentro do equipamento, existe um sistema isolante composto pelo papel e óleo.

Definição e origens do óleo isolante

O óleo isolante é um fluído usado em transformadores, com as funções principais de isolação elétrica e refrigeração. Esse fluído pode possuir diversas origens – vamos saber mais sobre cada uma delas a seguir:

  • Mineral: à base de hidrocarbonetos altamente hidrogenados, é o mais antigo e o mais utilizado no mundo. É de origem mineral, derivado do petróleo. Sua principal vantagem é o custo/benefício, além de amplo histórico de utilização.
  • Vegetal: à base de ésteres naturais, obtidos pela esterificação de óleos vegetais. O mais comum e abundante é à base de óleo de soja. Devido às suas características de biodegradabilidade e resistência ao fogo, estão em grande expansão no Brasil e no mundo;
  • Sintético: à base de compostos sintéticos desenvolvidos nos últimos anos, tem como principal base o silicone. Recentemente foi lançado no mercado um fluído a base de éster sintético. São fluídos de alto valor agregado e de difícil manutenção.

O que é a análise de óleo isolante?

A análise é um conjunto de testes físico-químicos, químicos e elétricos que são realizados periodicamente nos fluídos isolantes elétricos para determinar as condições em que se encontram dentro do equipamento. Através dos resultados obtidos nos testes e aplicando os critérios de avaliação estabelecidos pelas normas de manutenção da ABNT, é possível a elaboração de um diagnóstico das condições operativas e a aplicação das ações preventivas/corretivas necessárias.

Tipos de análises:

Vamos conferir cada uma dessas análises? Vejamos a seguir:

Análise físico-química

A análise físico-química, além da identificação do tipo do fluido, abrange principalmente as condições de contaminação e/ ou oxidação (envelhecimento) do fluído isolante. São testes feitos no óleo isolante para determinar o grau de contaminação ou deterioração, estabelecendo a condição do óleo quanto à presença de contaminantes (água, partículas etc.) e ao grau de deterioração/oxidação.

Como Análise de rotina, há sete ensaios físico-químicos sugeridos:

  1. Cor;
  2. Densidade relativa;
  3. Tensão interfacial;
  4. Teor de água;
  5. Índice de neutralização (acidez)
  6. Rigidez dielétrica;
  7. Fator de perdas dielétricas (fator de dissipação ou fator de potência).

Análise cromatográfica ou Análise dos Gases Dissolvidos (AGD):

A análise cromatográfica ou cromatografia consiste em detectar e quantificar os gases dissolvidos no fluido isolante. Os gases principais que são detectados e quantificados são os seguintes: hidrogênio (H2), oxigênio (O2), nitrogênio (N2), metano (CH4), monóxido de carbono (CO), dióxido de carbono (CO2), etano (C2H6), etileno (C2H4), Acetileno (C2H2). Dependendo da quantidade individual de cada gás e da relação específica entre alguns deles, é possível se identificar falhas incipientes através de critérios de diagnósticos desenvolvidos ao longo de vários anos e normatizados por normas nacionais e internacionais.A análise cromatográfica usa o óleo isolante como meio para extrair e detectar esses gases, pois ele está presente e em contato com todas as partes internas do transformador.

Para exemplificar, pode-se dizer que a análise cromatográfica é como um “exame de sangue” do transformador. Por meio dos gases dissolvidos, é possível ter um diagnóstico do transformador, analisando se ele está funcionando normalmente ou se possui alguma anomalia que pode ocasionar falhas.

Análise de Teor PCB (Ascarel):

Há que se ressaltar também as análises especiais, dentre elas, temos a análise de teor PCB (Ascarel). O PCB (do inglês polychlorinated biphenyl) é um fluído sintético, popularmente conhecido como Ascarel, que já foi muito utilizado no Brasil e no mundo devido às suas propriedades de resistência ao fogo e excelente estabilidade à oxidação (praticamente não se oxida). No entanto, esta excelente estabilidade química faz com que ele não seja biodegradável e por isso incluído na lista dos POPs (Produtos Orgânicos Persistentes) da Organização das Nações Unidas (ONU), que devem ser tratados e eliminados de acordo com a Convenção de Estocolmo.

Este teste determina a quantidade de PCB (Ascarel) contida em fluídos isolantes (mineral, vegetal etc.) cuja ocorrência foi devida principalmente a contaminação cruzada.

Já existe no congresso um projeto de lei (PL) em tramitação que trata deste assunto, uma resolução CONAMA em andamento, além de outras legislações estaduais atualmente em vigor.

Neste ensaio, é determinada o teor de PCB (Ascarel) em PPM ( parte por milhão ) nas amostras do fluído isolante analisadas. As normas brasileiras e internacionais classificam o fluído e o equipamento que o contém de acordo com os valores obtidos, sendo que teores > 50 ppm, já classificam o fluído e o equipamento como contaminados com PCB de acordo com as normas nacionais e internacionais.

Análise de 2FAL (derivados de furanos):

Também considerada como Análise Especial, é um ensaio que determina a quantidade de derivados de furanos, principalmente 2FAL (2 furfuraldeido). A quantidade de 2FAL no óleo mineral isolante está diretamente relacionado com a degradação da isolação sólida (papel). É feito em uma amostra do óleo mineral isolante e, através da correlação entre o valor obtido e grau de polimerização do papel, obtido por curvas preestabelecidas, é possível estimar a vida residual do equipamento.

Você sabia que quanto mais degradado o papel estiver, mais teor de 2FAL apresentará? O teor de 2FAL no óleo isolante parte de 0 (zero), por exemplo, em óleos considerados novos. Conforme o tempo de operação do equipamento, esse teor aumenta na medida em que o papel isolante se deteriora, principalmente devido a temperatura de operação e o teor de oxigênio.

Resultados das análises

Ao fazer uma análise de óleo isolante, o cliente recebe um laudo de análises com os resultados dos testes e o diagnóstico baseado em Normas da ABNT e comentários baseados em nosso know how.

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