Manutenção de Transformadores

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INSTITUTO FEDERAL FLUMINENSE
TECNOLOGIA EM MANUTENÇÃO INDUSTRIAL
MANUTENÇÃO DE MOTORES ELÉTRICOS
MANUTENÇÃO DE TRANSFORMADORES
LUIS VICTOR LIMA CHACAR
Manutenção de Transformadores
Ensaio de Rigidez Dielétrica do Óleo Isolante
Este teste não é realizado em campo. O óleo deve ser coletado e trazido para análise.Este teste tem como finalidade verificar qual o valor máximo de kilovolt o óleo isolante suporta antes de “romper”. 
Descrição do Teste 
Verificar tensão de alimentação do equipamento e posicionar seletor – 127/220V; 
 Colocar o seletor de normas na posição ASTM-D-877; 
Verificar eletrodo de disco; 
Verificar distancia entre eletrodo de disco = 2,54mm; 
Verificar e anotar temperatura ambiente; 
Verificar e anotar umidade relativa do ar <70%; 
Lavar a cuba acrílica com querosene e secar com papel toalha; 
Enxaguar a cuba com óleo novo; 
Antes de realizar o teste, examinar visualmente a amostra para verificar a existência de água livre, borra, partículas metálicas ou quaisquer outros tipos e substancias estranhas.Se houver água livre na amostra, o teste não deverá ser feito e a amostra dada como não satisfatória; 
O volume da amostra deverá ser de 1litro. 
Inverter o frasco com a amostra e agitar suavemente por diversas vezes antes de encher a célula de teste.Este procedimento é para que as partículas que possam existir no líquido fiquem em suspensão e se obtenha uma amostra representativa do espécime em teste. A movimentação do frasco deve ser lenta e cuidadosa para evitar a introdução excessiva de ar. 
Após a agitação, a célula deve ser lavada com o óleo a testar. 
Encher cuidadosamente a célula de teste, evitando o aparecimento de bolhas. 
Deixar o líquido em repouso por 2 minutos para que possíveis bolhas de ar possam ser expelidas. 
Conectar tomada do equipamento; 
Ligar o equipamento (botão AT) e realizar 5 leituras da tensão de ruptura do óleo.Deve-se ter um intervalo de 1min.entre uma leitura e outra.(Já programado no equipamento) 
Verificar a consistência estatística.Se a amostra não satisfizer a consistência estatística, o óleo na célula de teste deverá ser desprezado e uma nova amostra deverá ser colocada.O frasco que contém o líquido a ser testado deverá ser novamente agitado. 
Ensaio de Resistência de Isolamento
A resistência de isolamento é a medida da dificuldade oferecida à passagem de corrente pelos materiais isolantes. Seus valores se alteram com a umidade e com a sujeira – alterações da capacitância do isolamento, da resistência total, das perdas superficiais e da temperatura do material – constituindo-se em uma boa indicação da 
deterioração dos equipamentos elétricos provocada por estas causas. O ensaio consiste em aplicar no isolamento uma tensão em corrente contínua, com valores entre 500 V e 10.000 V. Isso provocará a circulação de um fluxo pequeno de corrente.
Procedimentos de teste
A seguir são descritos procedimentos como exemplos para realização do teste de resistência de isolamento. Entretanto, tais procedimentos devem ser adequados aos instrumentos de teste utilizados, obedecendo suas características de uso e aos equipamentos a serem testados. Assim, para o ensaio de resistência de isolamento:
• Deverão ser obedecidos todos os procedimentos relativos às recomendações de segurança, segundo as especificações da instalação ou da empresa.
• Desenergizar o transformador;
• Desconectar os cabos externos. Os ensaios de resistência de isolamento devem ser executados com todos os cabos do transformador desconectados das buchas, inclusive o cabo da bucha de neutro;
• Caso não seja possível a desconexão dos cabos, deve-se proceder a anotação detalhada do esquema de teste com respectiva descrição;
• Curto-circuitar os terminais das buchas de um mesmo enrolamento para obter uma melhor distribuição do potencial;
• O tanque do transformador deve ser aterrado;
• Inspecionar e limpar as buchas com pano seco ou embebido em álcool e anotar qualquer irregularidade constatada;
• Cuidar para que os cabos do megôhmetro não toquem em outras partes do equipamento, ou se toquem, para evitar alteração na medida da resistência do isolamento;
• Ajustar o megôhmetro segundo especificações do equipamento utilizado;
• Deve-se nivelar o megôhmetro, nos casos de medidores com indicador de ponteiros;
• Nos megôhmetros manuais é necessário manter invariável a rotação do cambito na especificada pelo fabricante, para que a tensão aplicada seja constante;
• Deve-se sempre observar cuidadosamente o ponteiro do megôhmetro quando em operação. Se ele apresenta oscilação excessiva é provável que haja mau contato, fugas intermitentes pela superfície do cabo de ligação ou influência de circuitos 
energizados nas proximidades;
• Antes de começar a medição, aciona-se o megôhmetro, sem executar qualquer contato entre os terminais e ajustar o ponteiro no “infinito”, girando o botão de ajuste para tal fim;
• Deve ser obtida a temperatura dos enrolamentos;
• Selecionar a tensão para teste de acordo com o equipamento a ser testado, segundo proposto na Tabela 1.
Critérios de avaliação
A avaliação é realizada pela comparação dos valores de resistência de isolamento obtidos ao longo do ensaio, sendo realizadas medidas em intervalos de 30 segundos a 1 minuto, com duração total de geralmente dez minutos. Além da interpretação da curva mostrada na Figura 5, a condição do Índice de Polarização e Índice de Absorção apontarão o estado do isolamento. Assim, na curva da Figura 5, um crescimento 
contínuo na resistência indica boa isolação, em contrapartida, uma curva uniforme ou decrescente indica isolação degradada. 
Ensaio de Relação de Transformação
A medição da relação de transformação de um transformador é padronizada como ensaio de rotina e
como teste básico em programas de manutenção preventiva em transformadores reparados ou submetidos
à reformas ou, ainda, no comissionamento das unidades. A sua importância se prende ao fato de que um
acompanhamento efetivo poderá indicar a presença de problemas, bem como, a adaptabilidade do transformador ao sistema que se insere (por exemplo, na operação em paralelo).
Os métodos mais freqüentemente empregados para a sua obtenção são o do voltímetro e o da medição
da relação de espiras através de um equipamento construído especificamente para este fim. É claro que
qualquer um deles deve oferecer valores suficientemente precisos para que sejam válidos para os propósitos citados; inclusive, a tolerância normalizada nos ensaios de rotina é o menor valor entre 10% da tensão de curto circuito em percentagem ou } 0,5% do valor da tensão nominal dos diversos enrolamentos se aplicada tensão nominal no primário.
Em ambas as metodologias verifica-se que existem erros e incertezas em seus empregos e resultados.
Neste aspecto, o método do voltímetro é restritivo em muitos casos, principalmente quando são aplicadas
tensões reduzidas em relação à nominal; por sua vez, a aplicação do medidor de relação de espiras a
transformadores trifásicos apresenta várias nuances que podem levar a enganos brutais.
O ensaio de relação de tensões realiza-se aplicando a um dos enrolamentos uma tensão igual ou menor que a sua tensão nominal, bem como, freqüência igual ou maior que a nominal.
Para transformadores trifásicos, apresentando fases independentes e com terminais acessíveis, opera-se
indiferentemente, usando-se corrente monofásica ou trifásica, ou seja, como for mais conveniente. Se os
enrolamentos da tensão superior estiverem ligados em estrela com o neutro inacessível, usa-se corrente trifásica, operando-se do mesmo modo que com os transformadores monofásicos.
Os métodos usados para o ensaio de relação de tensões são:
a) Método do voltímetro;
b) Método do transformador padrão;
c) Método do resistor potenciométrico;
d) Método do transformador de referência de relação variável.
A NBR 5356/81 estabelece queeste ensaio deve ser realizado em todas as derivações, o que se constitui
em uma boa prática, principalmente, na recepção do transformador.
Observe-se que as tensões deverão ser sempre dadas para o transformador em vazio
A citada norma admite uma tolerância igual ao menor valor entre 10% da tensão de curto circuito em
porcentagem ou ± 0,5% do valor da tensão nominal dos diversos enrolamentos, se aplicada tensão nominal no primário.
Analisa-se a seguir, os métodos do voltímetro e do transformador de referência de relação variável, por
serem os mais utilizados.
Método do Voltímetro
O principio deste método é alimentar o transformador com uma certa tensão e medi-la juntamente com a induzida no secundário. A leitura deve ser feita de forma simultânea com dois voltímetros (e TP’s, se necessário). Ainda recomenda-se que se faça um novo grupo de leituras permutando-se os instrumentos
visando compensar seus eventuais erros. A média das relações obtidas desta forma é considerada como a do transformador.