Análises do óleo e diagnóstico do transformador

Sexta, 17 de Março de 2017

A fim de evitar falhas catastróficas ligadas a problemas críticos de equipamentos elétricos com fluidos isolantes, a Sea Marconi desenvolveu o serviço de análise e diagnóstico Deosvision.
Na verdade, à semelhança do que acontece em diagnósticos clínicos (vd. as imagens ao lado), é possível acompanhar o estado de saúde dos transformadores através da análise de uma amostra de óleo presente no seu interior e do diagnóstico subsequente.

O Deosvision prevê os seguintes passos:

  1. Envio ao Cliente do kit de amostragem representativa do fluido
  2. Recolha da amostra do transformador e envio para o laboratório da Sea Marconi
  3. Execução das análises de laboratório previstas
  4. Emissão do relatório de diagnóstico que mostra claramente os problemas identificados e as respetivas ações corretivas.

Que análise fazer nos diferentes transformadores?Ao fim de quanto tempo é necessário repetir a análise?Como ter certeza de que o seu transformador não apresenta, por exemplo, problemas de corrosão ou de gás dissolvido no óleo?

Pacotes de diagnóstico

Com base no objetivo da investigação, por exemplo, para saber o estado de saúde de um transformador num período específico do seu ciclo de vida (LCM) ou para identificar/aprofundar um problema crítico em particular, “doença” do óleo ou do transformador, a Sea Marconi tem capacidade para sugerir um pacote de diagnóstico específico (com uma série de análises orientadas).

Abaixo estão os principais pacotes:

Objetivo: avaliação de fenómenos de anomalias térmicas ou elétricas durante os testes de fábrica (teste de aquecimento ou outros).

Aplicação: aplica-se a todos os líquidos isolantes.

Análises incluídas:

Gases dissolvidos (DGA) (IEC 60567) A

 

Interpretação de diagnóstico: o pacote não inclui avaliações de diagnóstico, que são pedidas ao fabricante ou, em geral, ao cliente dos testes.

A Análise acreditada pela Accredia

NOTA:
O número de medições de gases dissolvidos depende da natureza e duração da análise executada e é geralmente acordado entre o fornecedor do aparelho e o comprador do mesmo.

Objetivo: avaliação do grau funcional do óleo, das suas principais propriedades dielétricas

Aplicação: aplica-se a todos os líquidos de isolamento.

Análises incluídas:

Aspeto (visível)

Cor (ASTM D 1500 ou ISO 2211)

Água dissolvida (IEC 60814) A

Fator de dissipação dielétrica – DDF – Tangente delta (IEC 60247)

Permissividade relativa – Constante dielétrica (IEC 60247)

Número de neutralização – TAN (1) (IEC 62021-1)

Partículas em suspensão, número e dimensão >4, >6, >14 µm (IEC 60970)

Hidrocarbonetos em askarel (2) (CEI 10-6)

 

Interpretação diagnóstica: incluída

Com análises acreditadas pela Accredia

Nota:
(1) não aplicável em líquidos isolantes clorados (Askarels)
(2) aplicável apenas em líquidos isolantes sintéticos clorados (Askarel)

Objetivo: avaliação orientada para alguns fatores de degradação funcional do óleo e do transformador:
– Degradação funcional do líquido isolante através das suas principais propriedades dielétricas e da eventual presença de alguns contaminantes físicos;
– Degradação funcional do transformador, através da análise dos gases dissolvidos (DGA) para identificar e classificar a presença de defeitos funcionais incipientes da máquina, antes que evoluam para falhas e interrupções de serviço: anomalias elétricas (descargas de alta ou baixa energia, descargas parciais, efeito de corona), anomalias térmicas (oxidação térmica, ponto quente), degradação dos isolantes sólidos.

Aplicação: aplica-se a todos os líquidos de isolamento.

Análises incluídas:

Aspeto (visível)

Cor (ASTM D 1500 ou ISO 2211)

Água dissolvida (IEC 60814) A

Fator de dissipação dielétrica – DDF – Tangente delta (IEC 60247)

Permissividade relativa – Constante dielétrica (IEC 60247)

Número de neutralização – TAN (1) (IEC 62021-1)

Partículas em suspensão, número e dimensão >4, >6, >14 µm (IEC 60970)

Hidrocarbonetos em askarel (2) (CEI 10-6)

Gases dissolvidos (DGA) (IEC 60567) A

 

Interpretação diagnóstica: incluída

Com análises acreditadas pela Accredia

Nota:
(1) não aplicável em líquidos isolantes clorados (Askarels)
(2) aplicável apenas em líquidos isolantes sintéticos clorados (Askarel)

Objetivo:
– estado de degradação funcional do líquido isolante;
– estado de degradação funcional da máquina (eventuais anomalias térmicas ou elétricas);
– estado de corrosão ou erosão, através da análise dos metais e elementos dissolvidos, bem como fatores de contaminação externa (cálcio, silício, potássio), qualidade dos processos de refinação e de dessulfuração do óleo (enxofre total);
– estado de degradação dos isolantes sólidos, através da análise de 2-furfuraldeído e de compostos de furano, relacionados com a concentração e a velocidade de formação de água, CO2 e CO.

Aplicação: aplica-se a todos os líquidos de isolamento.

Análises incluídas:

Aspeto (visível)

Cor (ASTM D 1500 ou ISO 2211)

Água dissolvida (IEC 60814) A

Fator de dissipação dielétrica – DDF – Tangente delta (IEC 60247)

Permissividade relativa – Constante dielétrica (IEC 60247)

Número de neutralização – TAN (1) (IEC 62021-1)

Partículas em suspensão, número e dimensão >4, >6, >14 µm (IEC 60970)

Hidrocarbonetos em askarel (2) (CEI 10-6)

Gases dissolvidos (DGA) (IEC 60567) A

Metais dissolvidos (ASTM D 7151)

2 – Furfural e compostos de furanos derivados (IEC 61198) A

 

Interpretação diagnóstica: incluída

A Com análises acreditadas pela Accredia

Nota:
(1) não aplicável em líquidos isolantes clorados (Askarels)
(2) aplicável apenas em líquidos isolantes sintéticos clorados (Askarel)

Objetivo: avaliação orientada para os fatores críticos relacionados com o estado e velocidade de degradação térmica dos materiais isolantes sólidos (papel Kraft), através da análise e do estudo das tendências dos principais marcadores de degradação térmica dos papéis.
Prevê um plano de monitorização de base anual ou bienal, com execução de uma campanha mínima de quatro amostragens de cadência regular (trimestral ou semestral) para identificar o estado de degradação dos papéis e respetiva velocidade, comparada com as condições típicas para transformadores da mesma família e aplicação.

Aplicação: aplica-se a todos os líquidos isolantes.

Análises incluídas:
Água dissolvida (IEC 60814) A
Gases dissolvidos – DGA (IEC 60567) A
2 – Furfural e compostos de furanos derivados (IEC 61198) A

No final do programa de monitorização previsto avalia-se o estado de degradação térmica dos papéis Kraft e da respetiva vida consumida e, sempre que possível, é feita uma estimativa do intervalo de DP equivalente com base em diferentes algoritmos e modelos interpretativos.

Interpretação diagnóstica: incluída

A Com análises acreditadas pela Accredia

DEOS CORROSIVE BASE

Objetivo: avaliação da corrosividade dos líquidos isolantes, de acordo com as recomendações do Relatório CIGRE WG A2.32.

Aplicação: aplica-se apenas a óleos isolantes minerais.

Análises incluídas:

Enxofre potencialmente corrosivo – análise CCD, no condutor envolto em papel (IEC 62535)

TTAA (Tolil-triazolammina) – Irgamet®39 (IEC 60666)

Interpretação diagnóstica: O pacote inclui um comentário geral sobre as condições de corrosividade do óleo, conforme evidenciadas pelos resultados das análises.

DEOS CORROSIVE COMPOUND

Objetivo: avaliação quantitativa da presença de espécies e famílias de compostos corrosivos nos líquidos isolantes.

Aplicação: aplica-se apenas a óleos isolantes minerais.

Análises incluídas:

DBDS – dibenzildissulfureto (método interno SMT – GC/AED)

Mercaptanos e dissulfuretos totais (método interno SMT – titulação potenciométrica)

Interpretação diagnóstica: o pacote inclui um comentário geral sobre as condições de corrosividade do óleo, conforme evidenciadas pelos resultados das análises.

DEOS CORROSIVE SCREENING

Objetivo: avaliação orientada para a corrosividade dos líquidos isolantes e das interações dos aditivos presentes, para a determinação dos mecanismos de degradação correlacionados com:

– formação de sulfureto de cobre de condutores de cobre nus
– formação e depósito de sulfureto de cobre no papel Kraft sobre os enrolamentos
– presença de aditivos que possam alterar ou mascarar a reatividade intrínseca do óleo.

Aplicação: aplica-se apenas a óleos isolantes minerais.

Análises incluídas:

Enxofre corrosivo nas provas em cobre (ASTM D 1275 B)

Enxofre potencialmente corrosivo – análise CCD, no condutor envolto em papel (IEC 62535)

DBDS – dibenzildissulfureto (método interno SMT – GC/AED)

Aditivos passivantes triazólicos – BTA + TTAA (IEC 60666)

Aditivos antioxidantes fenólicos – DBPC + PAD (IEC 60666)

 

Interpretação diagnóstica: o pacote inclui um comentário geral sobre as condições de corrosividade do óleo, conforme evidenciadas pelos resultados das análises.

DEOS CORROSIVE DELUXE

Objetivo: avaliação orientada para a corrosividade dos líquidos isolantes e das interações dos aditivos presentes, para a determinação dos mecanismos de degradação correlacionados com:

– formação de sulfureto de cobre nos condutores de cobre nus, avaliação qualitativa e quantitativa
– formação e depósito de sulfureto de cobre sobre o papel Kraft nos enrolamentos
– presença de aditivos que possam alterar ou mascarar a reatividade intrínseca do óleo
– avaliação de subprodutos de decomposição do DBDS.

Aplicação: aplica-se apenas a óleos isolantes minerais.

Análise incluída:

Enxofre potencialmente corrosivo – análise CCD, no condutor envolto em papel (IEC 62535)

DBDS – dibenzildissulfureto (método interno SMT – GC/AED)

Aditivos passivantes triazólicos – BTA + TTAA (IEC 60666)

Aditivos antioxidantes fenólicos – DBPC + PAD (IEC 60666)

BBZ – Bibenzil (método de teste: interno SMT – GC/MS)

TCS – Total Corrosive Sulfur (método interno SMT)

 

Interpretação diagnóstica: o pacote inclui um comentário geral sobre as condições de corrosividade do óleo, conforme evidenciadas pelos resultados das análises.

Objetivo: avaliação orientada para os PCB/PCT/PCBT nos líquidos isolantes e produtos petrolíferos, óleos novos e usados, de acordo com a Diretiva 59/96/CE (Art.º 2) de 16/09/1996, no estado da arte (BAT).

Aplicação: aplica-se a todos os líquidos isolantes.

Análises incluídas:

Policlorobifenilos de acordo com IEC EN 61619:1997 A

Policlorotrifenilos (PCT) e Policlorobenziltoluenos (PCBT) de acordo com a norma EN 12766:2005 (Parte 3). A

Prevê o reconhecimento da mistura comercial que constitui a contaminação do óleo (por exemplo, misturas Aroclor de PCB, misturas Ugilec para os PCBT).

Se as medições mostrarem que a amostra examinada é constituída por PCB puros (Askarel), a quantificação dos PCB não será executada e será fornecida prova por meio de espectro FT-IR no campo dos infravermelhos

Interpretação diagnóstica:
inclui pareceres e interpretações sobre o cumprimento das diretivas e leis em vigor.

A Com análises acreditadas pela Accredia

O que torna o nosso serviço tão eficaz?

Em primeiro lugar, o laboratório da Sea Marconi é líder internacional no diagnóstico da degradação dos líquidos isolantes e equipamentos elétricos: transformadores de potência e de medição, reatores, retificadores, variadores e cabos.Além disso, distinguimo-nos pelos seguintes pontos-chave:

Plena conformidade com as norma do setor

Estamos na vanguarda de acordo com o previsto pelas normas do setor, também graças à nossa participação.Na verdade, a Sea Marconi participa ativamente no processo de melhoria das normas internacionais (por exemplo:IEC).O papel da Sea Marconi foi determinante, por exemplo, para a descoberta do DBDS em 2005, para o estudo das partículas desde 1976, dos metais desde 1982 e dos métodos para a determinação dos PCB nos fluidos por técnica de cromatografia de gases com coluna capilar de alta resolução (1979).

A acreditação das análises

O desempenho do nosso laboratório é constantemente monitorizado e periodicamente certificado (para além da ISO 17025) pela entidade de acreditação italiana ACCREDIA. Graças aos acordos entre a Accredia e o ILAC (International Laboratory Accreditation Cooperation), a acreditação da Sea Marconi tem validade internacional.A acreditação é uma garantia do controlo do desempenho laboratorial, o que ocorre periodicamente por meio de testes entre laboratórios, Round Robin Test (RRT).

O conhecimento aprofundado na matéria

graças à experiência adquirida desde 1968, a Sea Marconi desenvolveu uma extrema especialização no setor, o que significa problemas críticos (enfermidades) a monitorizar para cada transformador individual. Mediante a análise do óleo, identificam-se os indicadores (marcadores) específicos

O empenho constante na investigação e desenvolvimento

que permite dispor de novas soluções para problemas críticos ainda não regulamentados, bem como novas técnicas analíticas e novos métodos a oferecer ao mercado

O desenvolvimento de uma métrica de diagnóstico sem paralelo

ou seja, uma metodologia consolidada que examina não só os sinais e os sintomas de cada transformador, mas os correlaciona com os similares, considerando também as tendências dos parâmetros individuais e os fatores de incerteza, fornecendo uma previsão da evolução dos problemas críticos em curso (prognóstico)

A mais completa base de dados privada do setor

graças à qual é possível derivar estatisticamente os valores típicos, os valores de alerta e de alarme para cada problema crítico (funcional e ambiental), dependendo do tipo de transformador e do óleo isolante

Em caso de emergência, o laboratório da Sea Marconi fornece uma resposta analítica em apenas quatro horas úteis

  • 17 500 – amostras de fluido analisadas em 2017
  • 10 000 – transformadores analisados em 2017
  • 85 000 – análises laboratoriais realizadas em 2017
  • 75 000 – transformadores presentes na nossa base dados
  • > 240 000 – diagnósticos totais na nossa base de dados

 

O setor dos fluidos dielétricos é cada vez mais complexo.Imagine que só entre os novos óleos minerais podem contar-se mais de 30 óleos diferentes (vd.IEC 60296); depois, há também os ésteres naturais ou sintéticos que agravam ainda mais a tarefa de quem interpreta o seu estado de degradação.Quanto aos óleos menos comuns, não há grande historial de casos de aplicação e muitas vezes não há sequer uma norma de referência.

A Sea Marconi orgulha-se de possuir uma experiência avançada nos óleos “de nicho”.Por exemplo, nos ésteres naturais, que são atualmente preferíveis devido ao seu perfil ambiental e menor risco de incêndio, durante o diagnóstico é necessário adotar critérios de interpretação muito diferentes dos dos óleos minerais e mesmo durante o tratamento é preciso fazer considerações totalmente diferentes.

Casos de sucesso

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