Escolha correta dos fluidos isolantes para maior eficiência dos transformadores

No mundo da eletricidade, os transformadores desempenham um papel essencial no fornecimento confiável de energia elétrica. 

Sua função é elevar ou reduzir a tensão elétrica, permitindo a transmissão eficiente da eletricidade por longas distâncias, ao mesmo tempo em que a distribui com segurança em nossas casas e empresas.

O transformador elétrico

O funcionamento de um transformador se baseia no princípio da indução eletromagnética. 

Ele é projetado para ajustar a tensão elétrica de uma corrente alternada, aumentando-a ou diminuindo-a conforme a necessidade ou aplicação.

Fluidos Isolantes e sua importância no Transformador

Um aspecto essencial para garantir o funcionamento dos transformadores é o uso de fluidos isolantes elétricos, especialmente projetados e  fabricados para  atender às rígidas exigências de segurança e operacionais desses equipamentos.

Esses fluidos devem apresentar duas características principais: elevada resistência dielétrica para suportar as tensões de trabalho e viscosidade adequada para  garantir o resfriamento do equipamento. 

A transformação da energia elétrica gera calor por “efeito Joule “ e é aqui que entra a função de resfriamento dos fluidos isolantes, vital para garantir a vida útil projetada para estes equipamentos.

Importante ressaltar que a degradação térmica dos materiais isolantes  sólidos presentes internamente, é uma função exponencial com o aumento da  temperatura de operação de um transformador. Portanto, quanto maior a eficiência do sistema de resfriamento, maior a vida útil do fluido isolante e consequentemente do transformador.

Tipos de fluidos isolantes

Atualmente existem vários tipos de fluidos isolantes disponíveis no mercado, sendo que cada tipo apresenta uma característica especial, considerando as evoluções ambientais e segurança operacional:

Óleo mineral isolante Elétrico:

São derivados do petróleo cru, obtidos através do refino e severo hidrotratamento catalítico de óleos básicos. É o pioneiro, mais comum e tradicional fluido isolante elétrico no mundo, e devido ao seu alto grau de desempenho e histórico de utilização, o único utilizado em transformadores de Extra Alta tensão equipamentos elétricos especiais, tais como LTC (Comutador sob Carga).

Marcas atualmente comercializadas:

• BR- Petrobrás: AV- 70 IN / AV- 71 IN
• Moove – Ergon:  Hyvolt II 
• Caldic- Quantic: One Volt / Caltran 30/60.
• Lwart: Lwarvolt (rerefino)

Óleo Vegetal Isolante Elétrico (Ester Natural)

São derivados de oleaginosas, principalmente a soja, obtido através da esterificação de óleos vegetais refinados. Tem como características diferenciais sua Biodegradabilidade e alto ponto de fulgor, conferindo vantagens ecológicas e de segurança operacional em relação aos outros fluidos. No entanto, tem como desvantagem a baixa resistência química e a falta de histórico de utilizações em transformadores de extra alta tensão e equipamentos elétricos especiais. Sua utilização é indicada para transformadores instalados em áreas de grande circulação de pessoas, bem como em locais com requisitos de proteção ambiental. No Brasil temos transformadores instalados na classe de tensão de 230 KV e experiências em classe de 440 KV.

A maioria das concessionárias distribuidoras de energia, adotam atualmente  como padrão único, transformadores enchidos com óleo vegetal isolante ( transformador verde )  em sua rede aérea, por questões ecológicas e de segurança operacional.

Marcas atualmente comercializadas:

• Cargill: FR-3 ( Envirotemp)
• Mineraltec: Biovolt

A Cargill é líder de mercado no Brasil  e globalmente reconhecida por produzir o óleo FR3, à base de soja. Esse óleo já foi aplicado em mais de um milhão de transformadores em todo o mundo, evidenciando sua qualidade e aceitação.  A Mineraltec é uma empresa brasileira que  também desempenha um papel relevante, produzindo o óleo vegetal BioVolt, também à base de soja.

Silicone isolante elétrico

Fluido obtido sinteticamente à base de polímero Dimetil Siloxano. Tem como característica principal o alto ponto de fulgor e combustão, considerado resistente ao fogo. Sua utilização é indicada para transformadores instalados e áreas de grande circulação de pessoas, porém não é biodegradável. Sua principal desvantagem é o elevado custo de aquisição, além de escassez de matéria prima, com um único produtor nacional  “ DOW CORNING “.

Marcas atualmente comercializadas:

• Dow Corning: DOW PMX- 561

OBS: Novos fornecedores estão importando produtos produzidos na China, embora com qualidade inferior ao produto original.

Normas Regulatórias: Definindo Padrões de Qualidade

A qualidade e a segurança dos fluidos isolantes são regulamentadas por normas específicas, a saber:

Óleo Mineral isolante elétrico: ANP- 900 

Óleo Vegetal Isolante  elétrico: ABNT- NBR- 15.442 

Silicone isolante elétrico: ABNT- NBR- 10.507 

O cumprimento integral dessas normas é  obrigatório  para comercialização e essencial para garantir que os fluidos isolantes sejam seguros e confiáveis em uma variedade de aplicações.

Recomendações para uma escolha correta

A escolha do fluido isolante adequado é uma decisão crítica ao lidar com transformadores. 

A determinação do fluido ideal depende de vários fatores, como o tipo de transformador, seu ambiente de instalação e os regulamentos ambientais. 

Transformadores de geração e transmissão geralmente utilizam óleo mineral devido à sua eficácia em altas potências e tensões. No entanto, em setores como hospitais, shopping centers e áreas urbanas densamente povoadas, onde a segurança contra incêndios é uma preocupação, o óleo vegetal isolante ganha destaque devido à sua resistência ao fogo e à biodegradabilidade.

Neste processo de seleção, a Trafocare se destaca como uma empresa especializada em análise e avaliação de fluidos isolantes, com um processo de alta qualidade, que envolve múltiplas etapas rigorosamente controladas por testes de laboratório.

Com uma equipe experiente e conhecimento abrangente, a Trafocare oferece orientação valiosa para ajudar na escolha do fluido isolante certo e na manutenção adequada dos transformadores, garantindo que eles funcionem de maneira eficiente e segura ao longo de sua vida útil.