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14 DE MARÇO DE 2018



Energização de transformadores a seco, quais os riscos dessa manobra?



Manobras de disjuntores com meio de extinção a vácuo podem danificar transformadores a seco com danos irreversíveis.

Em 2010, iniciava-se no Brasil projetos inéditos utilizando transformadores com meio isolante sólido (a seco) com tensão primária de 34,5 kV. A partir de 2011/2012 começavam a ser instalados os primeiros equipamentos e ainda em 2012 duas grandes unidades industriais do Brasil realizavam a energização de seus primeiros transformadores a seco na tensão nominal de 34,5 kV. O resultado, porém, não foi bem sucedido.

A energização desses equipamentos resultou em falhas com consequente perda de produção e de faturamento bastante significativos. Em 2013, o número de equipamentos danificados já era bastante expressivo, superando 15 unidades em um universo em torno de 60 em operação. A GSI participou ativamente na busca da origem das falhas e das análises de nativas técnicas para solucionar estas ocorrências. 

Verificamos que as falhas envolvendo os transformadores com meio isolante sólido (a seco) estavam relacionadas as manobras de disjuntores com meio de extinção a vácuo e cabos de potência curtos interligando os dois equipamentos.

Nas unidades industriais analisadas pela GSI, durante as diversas falhas e queimas de transformadores, os relés de proteção não indicavam a causa real da queima sucessiva de transformadores, entretanto, as medições de qualidade de energia com taxa de amostragem de 1 MHz foram suficientes para caracterizar surtos de manobra de elevadas magnitudes provocadas especialmente durante as energizações dos transformadores.

As manobras de abertura e fechamento dos disjuntores a vácuo provocam sobretensões transitórias de alta intensidade devido à interação com o sistema elétrico (indutâncias e capacitâncias). Estas sobretensões são observadas em manobras de energização e desenergização de transformadores de potência, bancos de capacitores, cabos e linhas de transmissão sem carga, motores, fornos a arco e etc.

As medições comprovaram que a interação entre o sistema e o transformador durante as manobras de energização com disjuntores a vácuo, resultaram em diversas sobretensões transitórias e repetitivas ocorridas antes do fechamento físico dos contatos metálicos dos disjuntores a vácuo o que mais tarde foi validado através de simulações de transitórios eletromagnéticos utilizando softwares específicos. 

De um modo geral estas sobretensões apresentam amplitude e taxas de crescimento (du/dt) elevadas, afetando fortemente o sistema de isolamento dos equipamentos que são energizados ou desenergizados através do disjuntor com meio de extinção a vácuo, como é o caso dos transformadores danificados nessas unidades industriais. 

As nativas técnicas encontradas e comprovadas, por meio de simulações, para a solução de tal fenômeno, você confere na nossa próxima edição.

Tags: equipamentos,negócios

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