O óleo do transformador ou óleo isolante é utilizado em transformadores, bem como alguns equipamentos elétricos para:
- isole as peças ao vivo,
- manter as propriedades isolantes do material, como papel, sinuosas, etc. usado na máquina,
- proteja as peças da máquina da oxidação e da corrosão,
- aumente a dissipação de calor da máquina pela convecção.
este óleo deve estar limpo, livre de umidade e outros contaminantes nocivos e possuir as seguintes características:
força dielétrica (um minuto)- 40 KV (RMS) com uma folga de 4 mm.
viscosidade a 27oC em centistokes-max.- 27
Pour point-máx. – menos 10oC.
Ponto de inflamação-min. – 145oC.
gravidade específica-0,85 a 0,88
acidez a 27oC máx. 0, 05 mg KOH / g
valor do lodo (usando n-heptano)% em Peso-Máx. – 1.2
o óleo armazenado em tambores não retém sua força dielétrica original e deve ser testado e tratado antes do uso em equipamentos elétricos. Os seguintes testes podem ser adotados antes de usar o óleo isolante.
o teste de óleo no qual a faísca ocorre e o conjunto de testes é conhecido como teste de resistência dielétrica do óleo do transformador. Este teste é realizado no conjunto de testes de óleo. Conjuntos de teste de óleo adequados, estacionários e portáteis, estão disponíveis para testar o óleo nas condições especificadas. Uma amostra do óleo é retirada do transformador e testada no conjunto de testes de óleo. Uma força dielétrica inferior a 30 KV para um intervalo de 4 mm de eletrodos indicaria a presença de umidade no óleo.
o tamanho recomendado da célula de teste de vidro é de 55 x 90 x 100 mm. o diâmetro das esferas ou eletrodo de teste foi especificado como 12,7 mm e espaço de ar entre as esferas como 4 mm. a quantidade de amostra de teste deve ser retirada da parte inferior de um tambor, transformador ou outro aparelho. O óleo na célula de ensaio deve estar pelo menos 40 mm acima dos eléctrodos e deve ser deixado repousar durante 20 minutos antes de realizar o ensaio para deixar escapar a bolha de ar.
procedimento de teste de Força Dielétrica do Óleo Do Transformador
o teste real é feito da seguinte forma:
a lacuna dos eletrodos é verificada pela primeira vez com um medidor. O copo é então preenchido com óleo de amostra a ser testado. O topo do copo é coberto com uma placa de vidro limpa. A fonte é ligada e a tensão é aumentada gradualmente pelo Variac.
um estágio ocorre quando o óleo de avaria final ocorre e o disjuntor é disparado, o que desconecta o conjunto de testes da fonte de alimentação. Este valor é anotado para baixo que deve ser 30 quilovolts (RMS) para a diferença de 4mm e 20 quilovolts (RMS) para a diferença de 2.5 mm. O teste é realizado com duas ou três amostras consecutivas de óleo por vez.
no teste de força dielétrica do óleo do transformador, a tensão de teste deve ser aumentada para o valor especificado (ou a tensão de ruptura se for menor) a uma taxa uniforme em 10-15 segundos e manter por um minuto. O arco preliminar deve ser ignorado. A tensão de ruptura é aquela tensão na qual ocorre o arco sustentado. A tensão do teste não deve ser aumentada além de 55 quilovolts porque o flashover através do ar pode ocorrer.
a necessidade de colher amostras de maneira a evitar a contaminação do óleo com sujeira e umidade não pode ser exagerada. Apenas garrafas de vidro com tampas de estanho ou folha de alumínio que foram enxaguadas anteriormente com óleo em teste devem ser usadas. Resíduos de algodão ou qualquer outro material fibroso para limpeza devem ser evitados. A sujeira deve ser limpa de torneiras e tampas antes de coletar amostras.
como sabemos, os traços de água, lodo, partículas de poeira, etc. são mais pesados do que o óleo para que eles sejam coletados no fundo. Portanto, a força dielétrica do óleo no fundo pode ser menor.
portanto, o óleo deve ser retirado do fundo dos tambores com a ajuda de um tubo de vidro ou “amostrador de óleo ladrão de óleo” suficientemente longo para chegar ao fundo. Para tirar a amostra, o tubo de vidro é abaixado no tambor, e sua extremidade aberta é fechada firmemente com o polegar enquanto retira o tubo.
os recipientes da amostra devem ser mantidos firmemente cobertos durante todo o período antes do teste. O registro adequado da resistência à avaria do óleo será um bom guia para o estado do óleo, pois o óleo com umidade e impurezas tem baixa tensão de avaria.
Teste de Umidade do Óleo do Transformador
A presença de umidade em um transformador é muito prejudicial. Diminui a força dielétrica do óleo e do outro material de isolamento tal como a isolação do enrolamento, o papel, etc. significativamente. Pode ser lembrado que a presença de apenas 0,06% da água reduzirá a força dielétrica do óleo para cerca da metade..
o papel isolante é um material muito higroscópico. Absorve o índice de umidade do óleo que diminui desse modo a força dielétrica total, a resistência de isolação e a vida da máquina.
à medida que a solubilidade em água do Óleo aumenta em temperaturas mais altas, portanto, a resistência dielétrica do óleo pode ser menor em temperaturas mais altas. Portanto, é uma boa ideia retirar amostras de óleo da máquina em temperaturas ambientes mais altas.
a presença de umidade livre no óleo pode ser facilmente detectada derramando quantidade suficiente de amostra no tubo de ensaio com cerca de 125 mm de comprimento e 12.5 mm de diâmetro, para preenchê-lo a um quarto de sua profundidade e aquecê-lo rapidamente em uma chama silenciosa até que o óleo comece a ferver. Quaisquer sons agudos audíveis durante o aquecimento devem ser observados.
considera-se que o óleo passou no ensaio se não ocorrerem sons agudos com duas das três quantidades testadas.
outra maneira simples de verificar a presença de umidade livre no óleo do transformador é com a ajuda de haste de metal de cerca de 12,5 mm de diâmetro. A haste é aquecida a vermelhidão opaca e a amostra de óleo é agitada com a haste aquecida. Sons agudos distintos do crepitante indicariam a presença de umidade.
testes periódicos de acidez, lodo e ponto de inflamação são muito essenciais no caso de transformadores de grande porte. Como mesmo o óleo altamente deteriorado passará o teste de força dielétrica do óleo do transformador se estiver seco. O registro cuidadoso do óleo das amostras de teste e sua comparação ajudarão na antecipação do problema iminente e na adoção das medidas corretivas.
teste de neutralização do Óleo Do Transformador
os ácidos são formados em um transformador durante a operação. Sua formação é particularmente rápida em temperaturas operacionais acima de 75oC. Os ácidos são corrosivos e danificam os enrolamentos, o núcleo, o tanque, etc. Eles também são responsáveis pela formação de lodo.
para ver que o óleo está livre de ácidos orgânicos e inorgânicos, é realizado o teste de neutralização do óleo transformador. É expresso em termos do número de miligramas de hidróxido de potássio (KOH) necessários para neutralizar os ácidos livres totais em um grama de óleo. Este teste é realizado em laboratório ou com a ajuda de kits de testes em campo. Os limites recomendados para acidez são os seguintes:
- acidez abaixo de 0,5 mg. KOH / grama é permitido se o óleo for satisfatório de outra forma.
- mantenha o óleo sob observação se a acidez estiver entre 0,5 e 1,0 mg. KOH / gram.
- descarte o óleo se a acidez estiver acima de 1,0 mg. KOH / gram.
a acidez do óleo deve ser verificada a cada dois anos para transformadores de até 1000 KVA de capacidade e anualmente para transformadores acima desse tamanho. O período real pode variar dependendo da gravidade do serviço e da observação dos resultados.
filtração do Óleo Do Transformador
se a resistência à ruptura do óleo do transformador for inferior ao valor especificado, o óleo deve ser tratado em uma planta de filtração. Uma planta que prevê a filtração de aquecimento e secagem sob vácuo deve ser preferida, pois a filtragem por si só não pode remover a umidade e o ar dissolvido. O tratamento a frio do óleo através da planta ajuda na remoção de lodo.
em uma planta de filtração, em primeiro lugar, o óleo entra na câmara de aquecimento onde é aquecido por aquecedores de imersão. É passado então através dos filtros para a remoção de impurezas suspendidas e vai finalmente à câmara de vácuo onde a umidade é removida sobre uma série de bandejas. Todo o óleo é circulado pela planta várias vezes até que resultados satisfatórios sejam alcançados.
o óleo deve ser retirado de perto do fundo e entregue de volta ao tanque do transformador na parte superior. Os processos devem ser continuados até que o óleo possa suportar 30 KV por sete testes consecutivos realizados com 4 horas de intervalo.
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