Desidratação ou desumidificação de transformadores (papel/óleo)

A presença de água no transformador tem essencialmente duas origens, uma externa, devida à humidade ambiental, e uma interna, devida à degradação térmica dos papéis (hidrólise). A água pode então dissolver-se no óleo ou, mais grave ainda, ser absorvida pelo isolamento sólido (papéis) com o aumento da probabilidade de danos térmicos, formações de bolhas e até descargas parciais, descargas de baixa energia (D1) e descargas de alta energia (D2).

 

O simples tratamento físico do óleo pode reduzir o teor de água no óleo, mas não é capaz de remover a água absorvida pelos isolantes sólidos (papéis).

A melhor estratégia de manutenção é evitar a degradação dos papéis (estreitamente relacionada com a vida residual do transformador) evitando, antes de mais, que a água se acumule no seu interior.

A Sea Marconi realiza a desidratação do isolamento celulósico (papéis) por meio de dois processos alternativos

Desidratação direta

A desidratação direta do transformador (papéis) consiste em aquecer os enrolamentos através da circulação de óleo.Subsequentemente, o transformador é rapidamente esvaziado e colocado sob vácuo.Depois, enche-se parcialmente o transformador, mantendo a aspiração do vácuo.
A extração da humidade ocorre repetindo-se ciclicamente as fases de aquecimento do óleo e de aplicação de vácuo.

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1.Inspeção preliminar do local e dos equipamentos

2.Transporte do pessoal, dos sistemas tecnológicos e dos tanques

3.Preparação do estaleiro, ligação hidráulica e elétrica das unidades de tratamento

4.Análise DEOSVISION® antes do tratamento (eventual) – Antes de se iniciarem as operações será retirada uma amostra do óleo do transformador para determinar as condições iniciais do sistema óleo-máquina

5.Preparação do transformador para o vácuo – Todos os acessórios e componentes que não resistam ao vácuo (tanque de expansão ou outros) são isolados, fechando as válvulas de corte ou aplicando flanges cegas

6.Aquecimento do enrolamento por meio de circulação e aquecimento do óleo até se atingir uma temperatura do óleo, na parte superior do corpo, próxima ou superior a 80 °C

7.Esvaziamento rápido do óleo e preparação do transformador para o vácuo – O óleo é rapidamente esvaziado e transferido para tanques de capacidade adequada até à exposição do enrolamento

8.Aplicação do vácuo – Depois do esvaziamento, é aplicado vácuo à carcaça, até se obter uma pressão residual inferior a 10 mbar.O vácuo é mantido até que se atinja uma temperatura do enrolamento próxima de 40 °C, ou, alternativamente, durante pelo menos 12 horas

9.Enchimento parcial sob vácuo – O óleo é reintroduzido na carcaça através da válvula do fundo até cobrir completamente o enrolamento, enquanto se mantém a sucção do vácuo na parte superior.
Durante a fase de reenchimento, o óleo é circulado através da unidade de desgaseificação, de forma a passar por um ciclo de desgaseificação e de desidratação sob vácuo

10.Repetição do ciclo de desidratação – As fases 6 a 9 são repetidas até que a quantidade de água condensada em 24 horas, durante a fase de aplicação de vácuo, seja inferior a 150 g por tonelada de isolante celulósico

11.Reenchimento final, verificação dos níveis e respiradores – Terminados os ciclos de desidratação, o transformador é completamente reenchido

12.Tratamento de descontaminação física (desgaseificação e desidratação sob vácuo) por circulação em contínuo de circuito fechado

13.Monitorização dos parâmetros de processamento – A Sea Marconi compromete-se a monitorizar os principais parâmetros do tratamento e, em particular, diariamente, a quantidade de água extraída e condensada ??e a tensão de descarga do óleo.

14.Substituição dos sais secantes em gel de sílica (se necessário)

15.Análise DEOSVISION® no final da intervenção – No final do tratamento será tirada uma amostra de óleo do transformador para a verificação e certificação do cumprimento dos objetivos

Critérios de finalização do tratamento

A duração do tratamento é estabelecida, a priori, em função da massa de isolante celulósico, da massa de óleo e do nível de hidratação inicial.
Na tabela seguinte são fornecidos os valores indicativos de massa de material isolante celulósico contido nos transformadores de potência, que são usados para estabelecer o critério de interrupção do processo.

Potência do transformador
[MVA]
Massa de material de isolante
[ton]
Aaragem do tratamento, se a água condensada extraída em 24 horas
[ml]
63 2,5 < 375
100 3,5 < 525
160 5,0 < 750
250 6,0 < 900
370 8,0 < 1200
400 10,0 < 1500

As durações são expressas em semanas

Resultados e garantias técnicas

No final do tratamento a Sea Marconi compromete-se a atingir os seguintes resultados:

Propriedades Método de prova Valor
Agua dissolvida (mg/kg) IEC 60184 < 10,00 (1)
Tensão de descarga (kV) IEC 60156 > 70
Agua extraída (ml/gg) Medida volumétrica < 150 ml/ton

(1) referente a uma temperatura de recolha entre 40 e 60 °C

Desidratação indireta

A desidratação indireta do transformador (papéis) consiste em aquecer o óleo (e, portanto, os enrolamentos), para facilitar a passagem da água dos papéis para o óleo em redor.Depois de a água ter migrado para o óleo, pode ser removida por meio de sistemas de desgaseificação e desidratação.A passagem de água dos papéis para o óleo é favorecida pela temperatura: ao aumentar a temperatura, aumenta a solubilidade da água no óleo.Por esta razão, a desidratação indireta é realizada mantendo o transformador em serviço, sob tensão e sob carga.

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1.Inspeção preliminar do local e dos equipamentos, a fim de identificar os pontos de ligação e as dificuldades logísticas

2.Transporte da unidade de processamento móvel (DMU) da Sea Marconi

3.Instalação e ligação hidráulica e elétrica

4.Análise DEOSVISION® antes do tratamento (eventual) – Antes de se iniciarem as operações será retirada uma amostra do óleo do transformador para determinar as condições iniciais do sistema óleo-máquina

5.Tratamento de descontaminação física de desgaseificação e desidratação sob vácuo, por meio de circulação contínua em circuito fechado.
Se o transformador não for mantido constantemente sob carga durante o tratamento ou se a carga for insuficiente (em comparação com a carga nominal), a unidade de tratamento será coadjuvada por uma ou mais unidades complementares de aquecimento, a fim de se obterem os requisitos de temperatura predefinidos.

6.Monitorização dos parâmetros de tratamento. A Sea Marconi compromete-se a executar uma verificação semanal do equipamento de tratamento e dos parâmetros do óleo por meio de recolha de amostras e de análises laboratoriais.
Os resultados das verificações são transmitidos ao cliente com uma frequência semanal.

7.Verificação dos níveis e respiradores

8.Substituição dos sais secantes em gel de sílica

9.Análise DEOSVISION® no final da intervenção – No final do tratamento será tirada uma amostra de óleo do transformador para a verificação e certificação do cumprimento dos objetivos

10.Remoção e transporte das unidades de tratamento (DMU) Sea Marconi

Duração do serviço

A duração do tratamento é estabelecida, a priori, em função da tensão máxima do transformador, da massa de isolante celulósico, da massa de óleo e do nível de hidratação. No entanto, em função dos resultados das verificações por análise, a duração pode ser diferente.
Na tabela seguinte são fornecidas as durações indicativas a utilizar, a título de orientação.

massa de óleo
[ton]
Tensão nominal máxima
? 63 kV ? 130 kV ? 225 kV
5 – 10 4 5 6
10 – 20 6 7 8
20 – 30 8 9 10
> 30 10 11 12

As durações são expressas em semanas

Resultados e garantias técnicas

No final do tratamento, o Mar Marconi compromete-se a obter os seguintes resultados:

Propriedades Método de prova Valor
Agua dissolvida (mg/kg) IEC 60184 < 10,00 (1)
Tensão de descarga (kV) IEC 60156 > 70
Agua extraída (ml/gg) Medida volumétrica < 250

(1) referente a uma temperatura de recolha entre 40 e 60 °C

Que tratamento escolher?

A Sea Marconi ajudá-lo-á na escolha do tratamento mais adequado