Quarta, 8 de Março de 2017

Isolamento elétrico

Se a temperatura cai, a água migra do óleo para os cartões e vice-versa se a temperatura aumentar

Nos transformadores elétricos, o isolamento é principalmente assegurado pelo sistema de óleo e papel.

A construção dos transformadores prevê práticas operacionais, de modo a garantir uma concentração de água no papel tipicamente inferior a 0,5% -1% em massa, em relação aos requisitos contratuais definidos entre o fabricante e o comprador (ver 5.4.3 IEC 60422). O limite de água no óleo depende da categoria do transformador, para os novos transformadores (> 170 KV) antes da energia, a concentração máxima admissível de água no óleo é de 10 mg / Kg (ver separador IEC 60422).

Após a secagem inicial do novo transformador, a concentração de água aumenta em relação ao tipo de transformador, condições ambientais, condições operacionais e processos de degradação de óleo e papel. O aumento da água no transformador tem causas externas (por exemplo, entrada da atmosfera) e causas internas, devido a mecanismos de degradação complexos do sistema de papel de óleo.

Entre estes últimos estão os processos de degradação físico-química do papel conhecido como “processos de hidrólise“. Durante o ciclo de vida do transformador existe uma condição de modificação contínua do equilíbrio entre a água absorvida no papel e a solução dissolvida no óleo.

A migração de água entre papel e óleo depende principalmente da temperatura e do “perfil operacional” do transformador.

Relacionamento com a temperatura

A migração de água entre papel e óleo depende principalmente da temperatura e do “perfil operacional” do transformador. Quanto maior a temperatura, mais testemunhamos a migração de água dos papéis para o óleo, quanto mais a temperatura cai, mais a água passa do óleo para os papéis.

O perfil do transformador térmico não é homogêneo em todas as suas partes internas; em particular, muda de acordo com o enrolamento único, as partes médias e baixas altas, os canais de circulação e refrigeração e a geometria do sistema de refrigeração e os depósitos de lodo que podem mudar ao longo do tempo. Um estudo importante destas condições está incluído no documento CIGRE WG 230 de 2007 intitulado “Equilíbrio de umidade e migração de umidade dentro dos sistemas de isolação do transformador”. Victor Sokolov (falecido em 2008) é um dos melhores especialistas no campo.

A água no transformador induz uma redução progressiva das propriedades de isolamento do papel-óleo (tensão de descarga, fator de dissipação) gerando defeitos elétricos (por exemplo, descargas parciais) que podem evoluir em descargas elétricas e cordas de alimentação com falhas elétrico para o transformador.

Tratta dalla presentazione “World of moisture & Moisture Management” di V. Sokolov presentata alla conferenza My Transfo 2004, Torino 20/10/2004

99% da água contida em transformadores de potência é encontrada em materiais celulósicos.

Clique aqui para acessar as principais publicações do Mar Marconi sobre o assunto:

A. De Pablo, R. Andersson, H.J. Knab, B. Pahlavanpour, M. Randoux, E. Serena, V. Tumiatti ? “Furanic compounds analysis a tool for diagnostic and maintenance of oil-paper insulation systems” – Proceedings of the CIGRE Conference – Berlin Germany – April 22-27-1993.


V. Tumiatti, S. Levchik, G. Camino ?Paper ageing esperiments? CIGRE Task Force 15.01.03 ? Lubliana november 1995.


S. Levchik, J. Scheirs, G. Camino, V. Tumiatti ? ?Study of the origin of furanic compounds in the thermal degradation of cellulosic insulating in electrical transformers? ? Polymer degradation and stability 61 (1998) 507-511.


J. Diana, V. Tumiatti, G. Camino ? ?Diagnostic testing of oil samples and interpretation of results? ? Proceeding of the Conference ? Power Transformer Maintenance ? Faculty of Engineering ? University of Pretoria ? R.S. Africa, 26-27 may 1998.


V. Tumiatti ? ?L?analisi dei fluidi tecnici come strumento di diagnosi del degrado per l?efficace prevenzione dei guasti? ? Seminario dall?Istituto di Ricerca Internazionale sulla manutenzione produttiva ai sistemi oleodinamici ed alla lubrificazione degli impianti, Milano 25-26 novembre 1998.


J. Scheirs, G. Camino, V. Tumiatti, M. Avidano: ?study of mechanism of thermic degradation of cellulosic paper insulation in electrical transformers oil?. Die Angewandte Makromulekalare chemie (1998) 19-24 (Mr 4504).


V. Tumiatti, R. Actis, A. Armandi, G. Di Iorio, G. Camino ? ?Diagnostic testing of oil samples on electric transformers? ? (to be presented for SMI?99 ? 3° Convegno internazionale sulla manutenzione di impianti industriali, Bologna 17-20 febbraio 1999).


J. Scheirs, G. Camino, V. Tumiatti, E. Serena, D. Allan, C. Jones, A. Emsley, M. Avidano ? ?Review of some developments in cellulose insulation condition monitoring? (to be submitted).


S. Kapila, P. Nam, V. Tumiatti, A. Armandi ?Evaluation of Analysis Techniques for Finger printing Mineral Transformer Oil? CIGREWG15.01.TF06 ? Leatherhead (UK) 13.01.1999.


J. Scheirs, G. Camino, M. Avidano, V. Tumiatti ? Origin of Furanic Compounds in Thermal Degradation of Cellulosic Insulating Paper ? Journal of Applied Polymer Science, Vol. 69 2541-2547 (1998).


M. Pompili, F. Scatiggio, V. Tumiatti. (2009). Liquidi isolanti: nuove prospettive ed evoluzione normativa. U & C. Unificazione e Certificazione, vol. LIV.; p. 41-44, ISSN: 0394-9605


R. Actis, S. Flet. Water in insulating system of oil-filled electrical equipment De-hydration techniques of power transformers in service on-load treatment – Proceedings of My Transfo 2008, Turin (IT) December 17-18, 2008 pag. 53





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