Testador de óleo de transformador é um dispositivo que mede um ou mais parâmetros de um óleo para determinar seu estado atual. O mercado desses equipamentos é grande, por isso neste artigo vamos focar apenas nos parâmetros básicos e soluções que GlobeCore oferece para determiná-los.

Observe também que alguns tipos de análise do óleo do transformador ajudam a diagnosticar defeitos que se desenvolvem no transformador e interessam principalmente às empresas que operam e mantêm transformadores. 

Como testar o óleo do transformador

Dependendo do volume de testes de óleo do transformador são divididos em três tipos:

• testes de resistência elétrica (medição da tensão de ruptura e teor de umidade, determinação visual da presença de impurezas mecânicas);
• análise abreviada de amostras de óleo de transformador, que, além dos testes de resistência elétrica, também inclui a determinação do índice de acidez, teor de ácido solúvel em água, ponto de fulgor e cor do óleo;
• análise completa do óleo do transformador. Este tipo de teste compreende uma análise abreviada e determinação de parâmetros e características adicionais:
• tangente do ângulo de perda dielétrica;
• amostra de sódio;
• estabilidade contra a oxidação;
• teor de umidade e teor de impurezas mecânicas (em forma quantitativa).

Regras gerais para amostragem para teste de óleo de transformador

Para obter um resultado confiável, não é apenas a classe de precisão de o testador de óleo do transformador que é usado para análise de amostra que é importante. A qualidade da amostra em si também é importante. O mesmo óleo que está no transformador deve ser testado. Portanto, ao coletar e transportar amostras, precisamos seguir algumas regras.

Para garantir que os resultados do teste sejam típicos, as amostras de óleo devem ser coletadas no mesmo local e esse local é marcado para o pessoal técnico. A amostragem é realizada em um local onde o óleo é estático. Nos transformadores abastecidos com óleos minerais, líquidos dielétricos sintéticos ou óleos de silicone, a amostragem é feita do fundo do tanque do transformador, pois a gravidade específica desses líquidos é menor que um e a água desce.

Além disso, ao amostrar, você precisa considerar as condições meteorológicas. Para equipamentos elétricos, as condições ideais são:

• temperatura de 95 °F (35 °C) ou superior. Se a amostra for retirada a uma temperatura inferior a 32 °F (0°C), não é recomendável determinar o teor de umidade nela e outros parâmetros que dependem do teor de umidade;
• umidade relativa de 0%. Condições em que a umidade exceda 70% devem ser evitadas;
• a falta de vento. Se o tempo estiver ventoso, poeira e detritos podem entrar na amostra.

Após a amostragem, as amostras são armazenadas em local escuro e fresco, e os pratos são abertos apenas antes do início dos testes.

Frequência de teste de óleo de transformador

Para transformadores com tensão de até 35 kV, recomenda-se testar o óleo do transformador durante o primeiro mês de operação (três vezes na primeira quinzena e duas vezes na segunda) e futuramente – pelo menos uma vez a cada quatro anos e durante testes complexos de transformadores.

Para transformadores de 110 kV e superiores, os testes de óleo do transformador são realizados de acordo com os requisitos.

Teste de óleo de transformador de potência quanto ao teor de umidade

O teor de umidade é um importante indicador da qualidade do óleo do transformador, pois afeta as propriedades de isolamento. O aumento do teor de umidade reduz a força elétrica e leva à quebra do óleo. Portanto, a quantidade de umidade deve ser controlada antes de encher o óleo e durante a operação do transformador. O teor excessivo de umidade afeta não apenas as propriedades do óleo, mas também destrói o isolamento de celulose. O mais perigoso para o transformador é a água, que está na forma de emulsão.

GlobeCore foi desenvolvido o testador de óleo de transformador TOR-1 para determinar o teor de umidade mesmo nas menores quantidades. Sua grande vantagem é seu pequeno tamanho e peso, o que permite utilizar o aparelho para análise rápida de amostras de óleo diretamente próximo ao transformador. As medições são fornecidas pelo contato do óleo com o sensor capacitivo. A operação do TOR-1 não requer o uso de consumíveis e reagentes tóxicos, o que torna seu uso ainda mais conveniente.

Queda de tensão

Tensão de ruptura – a tensão máxima que pode ser aplicada ao óleo do transformador sem que ocorra uma pane elétrica. Este é um parâmetro crítico para o óleo do transformador, pois deve fornecer isolamento em campos elétricos elevados. Qualquer redução significativa na tensão de ruptura mostra que o óleo não pode mais desempenhar bem sua função principal.

Para medir a tensão de ruptura, GlobeCore foi desenvolvido o bdv TOR-80 testador de óleo de transformador. É um dispositivo portátil compacto que também pode analisar amostras de óleo diretamente perto do transformador e tem um erro na medição da tensão de ruptura de não mais que ± 1%. Entre outras vantagens do o testador de óleo de transformador TOR-80, vale destacar:

• capacidade de trabalhar offline ou online com a transferência de resultados para um computador pessoal, criar um banco de dados local, gerar relatórios, plotar gráficos e imprimir resultados;
• desligamento instantâneo (4 microssegundos) da tensão de teste quando ocorre uma falha;
• medição automatizada de tensão de ruptura até 80 kV.

Tangente do ângulo de perda dielétrica

Outro parâmetro importante do óleo do transformador é a tangente do ângulo de perda dielétrica. É sensível a vários contaminantes no óleo: partículas coloidais, produtos de envelhecimento do óleo e isolamento sólido. Para óleos frescos, a tangente do ângulo de perda dielétrica pode servir como um indicador da qualidade e purificação na fábrica. Para o óleo que serve, a tangente de perda dielétrica pode estimar contaminação e envelhecimento. A vantagem de determinar esse parâmetro é a capacidade de detectar pequenas alterações nas propriedades do óleo, mesmo com uma contaminação ínfima, que não pode ser determinada por métodos de controle químico.

Assim como o teor de umidade e a tensão de ruptura, o TOR-3 Tan Delta testador de óleo de transformador foi desenvolvido por GlobeCore para determinar a tangente do ângulo de perda dielétrica. É também um dispositivo portátil compacto que pode ser usado tanto em laboratório quanto para testar amostras de óleo próximas ao transformador imediatamente após a amostragem. Este dispositivo permite determinar rapidamente a tangente do ângulo de perda dielétrica, mantendo a precisão. O processo de medição é automatizado, é possível salvar os resultados e imprimi-los em uma impressora.

Número ácido

O óleo do transformador sob a influência de alta temperatura e oxigênio é oxidado. Este processo é acelerado por pequenas partículas de metal no óleo. Ácidos carboxílicos são formados no óleo, o que leva a um aumento no índice de acidez. No futuro, aumenta, o que está associado ao aparecimento de lodo. Um aumento no índice de acidez geralmente é acompanhado por uma diminuição na rigidez dielétrica do óleo e um aumento na umidade. Além disso, o aumento da acidez aumenta o efeito destrutivo do isolamento de papel.

O número de ácido é um critério para o envelhecimento do óleo do transformador e permite que ele seja regenerado com o tempo.

Normalmente, o número de acidez é determinado por métodos químicos, em particular, titulação de compostos ácidos de óleo de transformador com uma solução alcoólica de hidróxido de potássio na presença de um indicador. O indicador é usado para determinar o título de uma solução de hidróxido de potássio.

Insatisfatória é a qualidade do azeite, que corresponde a um índice de acidez superior a 0,1 mg KOH/g.

Análise de gases dissolvidos em óleo

A análise de gases dissolvidos em óleo possui grande informação diagnóstica. Sabendo quais gases estão atualmente contidos no óleo e a proporção das concentrações desses gases, você pode determinar os defeitos que se desenvolvem no transformador.

Para realizar a análise, é necessário colher amostras de óleo, entregá-las ao laboratório, extrair gases do óleo e, então, determinar sua composição qualitativa e quantitativa. Esses processos levam muito tempo, por isso é mais conveniente fazer medições perto do transformador imediatamente após a amostragem. Ao mesmo tempo, para avaliar o estado do transformador, pode-se usar o teor de hidrogênio, que se forma no óleo um dos primeiros já a uma temperatura de 150 graus Celsius, e representa 59% de todos os gases liberados durante o decomposição das moléculas de óleo.

GlobeCore foi desenvolvido o TOR-2 testador de óleo de transformador para determinação de alta precisão do teor de hidrogênio e umidade em óleos minerais e essenciais.

Assim, a análise oportuna de amostras de óleo é parte integrante de um programa abrangente para manter a confiabilidade dos transformadores. O testador de óleo do transformador também permite:

• determinar o tempo ideal para a saída do transformador para reparo;
• reduzir os custos financeiros de reparação de transformadores;
• evitar quedas repentinas de energia;
• prolongar a vida útil dos transformadores.