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Monitoramento hermético do transformador de energia – Pressão total do gás

Infográfico de estação de energia
Senja Leivo
Senja Leivo
Senior Industry Expert, Vaisala
Published: set. 10, 2021
Transmissão de energia

Metas de eficiência cada vez maiores preocupam todas as indústrias e seus ativos. Isso inclui os transformadores de energia. A maximização e prolongamento de suas vidas úteis estão ligados ao enfrentamento desse desafio.

A vida útil restante de um transformador de energia depende da condição do papel isolante dentro de sua bobina, que se desgasta e envelhece com a ação do oxigênio e da umidade. Assim, percebe-se que é fundamental manter o transformador seco e livre de oxigênio.
 

Analisar somente o oxigênio proporciona resultados mistos

Transformadores de energia modernos são geralmente vedados para impedir a entrada do oxigênio e umidade do ar. Muitos transformadores antigos também estão sendo atualizados com sistemas de vedação. O desafio do gestor de ativos é certificar-se de que os tanques permaneçam vedados.

Medir a concentração de oxigênio no óleo é apenas uma das formas de verificar a entrada desse gás. No entanto, medir o O2 diretamente não revela se o oxigênio que entra é consumido em uma reação. Além disso, você precisará de um especialista em análise de gás dissolvido (DGA) para revisar e "traduzir" os resultados da medição, pois não há nenhum padrão internacional para orientar a interpretação da concentração de oxigênio no óleo do transformador.

Porém, a situação não precisa ser tão complicada como descrito acima, porque você não precisa saber a quantidade de oxigênio no óleo. Você só precisa saber se a parte ativa do seu transformador está exposta ao ar no óleo, porque essa é a única fonte de oxigênio. Em outras palavras, significa que a vedação do tanque falhou. 
 

Encontrar um caminho melhor: a ciência robusta da Vaisala

Depois de investigar esses desafios, concluímos que a entrada de oxigênio deveria ser mais fácil e simples de detectar. Um método que não esteja relacionado à interpretação das quantidades dos sete principais gases resultantes de falhas na DGA. Um método que fosse autoexplicativo, intuitivo e diretamente utilizável como informação para sistemas automáticos de avaliação de condição.

Essa ideia foi a origem do método de pressão total do gás (TGP). Trata-se da detecção da pressão total de todos os gases dissolvidos no óleo. Em caso de vazamento de ar no tanque, o valor de TGP começaria a aumentar de acordo com a entrada de nitrogênio e o oxigênio.

A pressão total do gás em transformadores vedados e com óleo inicialmente desgaseificado se manterá baixa por décadas. O valor da pressão estará muito abaixo da pressão atmosférica. Se o valor da pressão começar a aumentar, é um sinal claro de que o ar está entrando, o que indica que houve um problema na vedação, seja por causa dos materiais ou mesmo da mão de obra, caso o aumento ocorra após uma interrupção no serviço. 
 

Simples. Intuitivo. Inovador.

O TGP é um parâmetro muito simples e intuitivo. O valor indicado informará rapidamente se há um vazamento de ar, sem a necessidade de buscar a opinião e interpretação de especialistas. Se quiser, você também pode se conectar diretamente a um sistema de monitoramento automático e definir o nível de alerta para uma pressão um pouco maior do que o normal para o transformador em questão.

Deve-se observar que a entrada de ar por si só não requer ação imediata, ao contrário de um gás de falha. Se o TGP indicar um problema com a vedação, isso pode ser resolvido durante a próxima interrupção no serviço, garantindo que não ocorra mais degradação do papel isolante.

Em resumo, o TGP tem tudo para garantir que você mantenha o oxigênio do lado de fora e maximize a vida útil do seu transformador.

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Senja Leivo

Conheça a especialista: Senja Leivo

Sra. Senja Leivo é especialista sênior do setor na Vaisala e membro ativo dos grupos de trabalho da CIGRE.
Seu foco profissional está no monitoramento de condições de transformadores de energia. Com 20 anos de experiência na Vaisala, ela é responsável por identificar as tendências estratégicas e as novas necessidades de monitoramento dentro do setor, além de aproximar a voz dos clientes do desenvolvimento de produtos da Vaisala. Senja é mestre em Ciências em Engenharia de Materiais.

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