Os óleos dielétricos (também chamados popularmente de isolantes, que é uma das características destes quando preservados em bom estado) utilizados em transformadores possuem a finalidade principal de garantir isolação elétrica entre os componentes do transformador e dissipar para o exterior o calor gerado pelo enrolamento e núcleo. Para que ele possa cumprir satisfatoriamente as duas condições acima, deve sempre atender os parâmetros físico-químicos e cromatográficos estabelecidos nas normas técnicas para cada tipo de óleo.
Pode-se destacar que a umidade e impurezas alteram significativamente o desempenho elétrico do fluido, portanto, devem ser muito bem controlados (hoje basicamente através de análises físico-químicas e cromatográficas enviadas para laboratórios especializados). Os óleos dielétricos mais utilizados em transformadores, atualmente são os “óleos minerais isolantes” (OMI) que são obtidos em sua maioria através do refino do petróleo.
Problemas e soluções
Quando este óleo começa a ficar comprometido devido à ação de altas temperaturas, entrada de umidade ou mesmo vazamentos, após análise técnica (normalmente coleta deste óleo isolante para ensaios) em caso de fluido fora de especificação, deve-se entrar com uma intervenção no equipamento.
Dependendo da gravidade da situação, a máquina de tratamento termo-vácuo pode realizar o recondicionamento do óleo que elimina ou reduz a contaminação física por meio de processos físicos (filtração).
O recondicionamento (não confundir com regeneração), que inclui um processo químico normalmente para fluidos dielétricos no final de sua vida útil como isolantes – reduz principalmente o teor de partículas e de água do óleo isolante, além de “desgaseificar” este óleo.
Os ensaios possíveis previstos na norma NBR 10576:2017 (tabela 1, abaixo) para o óleo mineral isolante estão descritos abaixo:
Em casos mais comuns, a própria norma NBR 10576:2017 (tabela 3, abaixo) resume as ações corretivas para o fluido isolante fora de especificação. Lembrando sempre que a avaliação de um engenheiro eletricista, eletrotécnico ou técnico experiente na área é crucial para determinar quais ações são prioritárias e se há alguma alternativa ou condição específica para a realização da intervenção.
Para um bom desempenho da filtragem do óleo isolante, a máquina deverá prover no mínimo:
- Filtro de entrada formado por uma fina malha de arame galvanizado que tem por finalidade reter partículas metálicas que poderiam danificar a bomba de alimentação;
- Recipientes com aquecedores elétricos formado por resistências blindadas, especialmente projetado para proporcionar uma dissipação apropriação apropriada de calor elevando a temperatura do óleo com eficiência e sem perigo de superaquecimento e carbonização do mesmo;
- Densidade do aquecimento menor que 01 (um) Watt por centímetro cúbico (W/cm³);
- Câmara de vácuo com quatro cartuchos filtrantes adequados com retenção mínima de 125 microns ou maior. Além disso a estrutura interna permite que a água livre seja separada do óleo ainda antes de haver alcançado o estado vapor;
- Bomba de descarga (engrenagem) com válvula de alívio que a protege contra excessiva pressão;
- Filtro principal instalado após a câmara de vácuo com elementos filtrantes adequados, os quais permitem retenção de 05 (cinco) microns ou mais;
- Bomba de vácuo mecânica com palhetas rotativas, com uma vazão mínima próxima a 46 m³ por hora (para os modelos de 1000 litros/hora. Para outros modelos verificar o fabricante).
Um equipamento essencial
A máquina de tratamento termo-vácuo é um purificador de óleo isolante desenhado para o tratamento de óleo isolante em transformadores, apto para serviço em campo, em tarefas preventivas fora do serviço ou mesmo em transformadores energizados.
O equipamento é projetado para reter partículas sólidas de 0,5 microns e maiores, baixando o conteúdo de água a menos de dez partes por um milhão de gases dissolutos a menos de 0,25% em lacuna, partindo de um óleo com 50 ppm de água e 12% de gases.
Como exemplo, com uma vazão de 1.000 litros em uma só “passada” pelo equipamento, um óleo cujo valor de rigidez dielétrico seja da ordem de 15 kV ou superior (ensaiado segundo norma ABNT NBR 10576) pode ter seu valor aumentado para quase 40 kV.
O recondicionamento e a regeneração deste óleo mineral isolante não deve ser realizado por empresas não especializadas neste tipo de procedimento, pois este é um líquido inflamável o enchimento do transformador e/ou manuseio incorretos podem acarretar na queima do transformador, que normalmente é o ativo mais valioso de uma subestação.
Referências
- Norma ABNT NBR 10576:2017 – Óleo mineral isolante de equipamentos elétricos – diretrizes para manutenção e supervisão
- MILASCH, Milan. Manutenção de transformadores em líquido isolante. Editora Blucher, 1984.