Guia de instalação e operação de transformadores de subestação

 

 

 

 

Os transformadores de subestação são componentes críticos em sistemas de distribuição de energia, projetados para reduzir os níveis de tensão para utilização segura em aplicações industriais, comerciais e residenciais. Esses transformadores são destinados à instalação em sistemas trifásicos-e podem ser configurados para montagem interna ou externa em bases de concreto, com cabos de alta- e baixa- tensão entrando através de buchas nos compartimentos operacionais. Este guia consolida as melhores práticas para instalação, operação e manutenção de transformadores do tipo-subestação.

Este guia destina-se a técnicos competentes que estão totalmente familiarizados com as práticas e procedimentos operacionais seguros de alta- e baixa{2}} tensão-aceitos pela indústria. Somente pessoal qualificado deve instalar, operar ou fazer manutenção neste equipamento. Técnicos qualificados devem ser treinados no cuidado e uso de equipamentos de proteção, incluindo roupas contra arco elétrico, óculos de segurança, protetores faciais, capacetes, luvas de borracha, pinças e varas-quentes.

 

 

 

 

 

 

2.1 Normas e Regulamentos de Segurança

• IEEE C57.12.00– Requisitos gerais para transformadores de distribuição, potência e regulação imersos em líquido.
• IEEE C57.12.34– Requisitos para transformadores de distribuição trifásicos auto-resfriados, tipo compartimento, montados em bloco (menor ou igual a 10 MVA, HV menor ou igual a 34,5 kV).
• Artigo 450 do NEC– Requisitos de instalação e proteção contra incêndio para transformadores.
• Artigo 480 do NEC– Requisitos de aterramento e ligação.
• OSHA 1910.269– Geração, transmissão e distribuição de energia elétrica; requer apenas funcionários qualificados para operar e manter os equipamentos da subestação.
• NFPA 70E (2024)– Arco elétrico e segurança elétrica no local de trabalho.

 

2.2 Definições das declarações de perigo

Palavra de sinalização	Significado
PERIGO	Situação iminentemente perigosa – se não for evitada, resultará em morte ou ferimentos graves.
AVISO	Situação potencialmente perigosa – se não for evitada, pode resultar em morte ou ferimentos graves.
CUIDADO	Situação potencialmente perigosa – se não for evitada, pode resultar em ferimentos leves/moderadosoudanos ao equipamento (dois níveis).

 

2.3 Instruções Gerais de Segurança

• Tensão perigosa causará morte ou ferimentos graves. Siga todos os procedimentos de segurança aprovados localmente.
• Antes de instalar, operar ou fazer manutenção no equipamento, leia e compreenda o manual. A operação, manuseio ou manutenção inadequados podem causar morte, ferimentos e danos ao equipamento.
• Este equipamento énãodestinada a proteger a vida humana.
• O equipamento de distribuição de energia deve ser selecionado adequadamente para a aplicação e instalado/mantido por pessoal competente.

 

2.4 Precauções de segurança pré-instalação

• Desenergize o transformador de uma fonte remota a montante antes de iniciar o trabalho.
• Aterre todos os circuitos antes de fazer qualquer conexão ao transformador.
• Use uma vara de manobra para operar o equipamento de interrupção de carga do transformador. Verifique as tensões dos terminais após a operação.

 

 

 

 

 

 

 

3.1 Documentação e Verificação

Ao receber um transformador, reúna toda a documentação relacionada ao embarque, incluindo documentos de embarque, desenhos e outros dados apropriados para descarga e utilização. Verifique-o equipamento com o conhecimento de embarque. Verifique se as especificações da placa de identificação estão alinhadas com as especificações do pedido, incluindo classificação de kVA, classificações de tensão- alta e baixa-e impedância.

 

3.2 Inspeção Externa

Antes de descarregar o transformador, faça uma inspeção completa:

• Certifique-se de que todas as peças listadas no conhecimento de embarque estejam presentes.
• Inspecione a parte externa da unidade em busca de sinais de danos externos durante o transporte.
• Inspecione o registrador de impacto, se equipado.
• Verifique se há evidências de vazamento de fluido no tanque, nas válvulas ou nos conjuntos de resfriamento.
• Verifique se há buchas danificadas.
• Execute um teste de pressão do tanque se a unidade indicar zero no manômetro.
• Certifique-se de que as especificações da placa de identificação-incluindo KVA, classificação de alta-tensão, classificação de baixa-tensão e impedância-correspondem às especificações do pedido fornecidas.

Caso seja detectado algum dano ou constatada falta, anote uma breve descrição na fatura do frete. Os transformadores normalmente são enviados FOB no ponto de fabricação e é responsabilidade do cliente registrar uma reclamação contra a transportadora. Se o transformador foi enviado com destino FOB, notifique o representante da fábrica.

 

3.3 Verificação de Pressão

O manômetro do tanque deve mostrar uma pressão positiva ou negativa quando recebido. Com o tempo, uma pressão crescente ou decrescente indica que o tanque está devidamente vedado. Se o manômetro mostrar uma leitura consistente de pressão zero, o tanque pode estar com vazamento. Nesses casos, verifique imediatamente se há vazamentos no tanque e nas válvulas de pressão.

 

 

 

 

 

 

 

 

4.1 Elevação e Aparelhamento

Use um guindaste para levantar os transformadores da subestação. Ganchos de içamento são fornecidos próximos ao topo do tanque do transformador-esses são os únicos pontos de conexão a serem usados ​​para içamento. Levantar o transformador de qualquer outro ponto do transformador não é seguro.

Principais requisitos de elevação:

• Não permita mais de 15 graus de inclinação em relação à orientação vertical.
• Os ângulos de tração do cabo não devem exceder 30 graus em relação à vertical. Use barras espaçadoras para manter as eslingas de elevação quase verticais para reduzir a possibilidade de deformação do tanque ou danos à pintura.
• Nunca passe as correias de içamento de um gancho de içamento para outro. Uma alça ou corrente deve ser designada para cada gancho.
• Não levante o transformador com uma empilhadeira, pois a estabilização do peso pode representar um risco à segurança.
• Não conecte cabos de elevação a radiadores ou qualquer outro local do equipamento.
• Verifique o peso do transformador conforme indicado na placa de identificação antes de levantá-lo.

 

4.2 Levantamento, Deslizamento e Roletes

Se o transformador não puder ser içado por guindaste, ele poderá ser deslizado ou movido com roletes:

• Use apenas os suportes de elevação fornecidos no tanque. Não use radiadores ou qualquer outra parte do transformador para fixá-lo no lugar, pois isso pode causar danos permanentes ao transformador e vazamentos de óleo.
• Certifique-se de que sejam usados ​​pelo menos dois macacos e que dois cantos adjacentes sejam levantados simultânea e uniformemente para evitar deformar a base.
• Os macacos podem ser colocados somente nos cantos da base do transformador-nunca sob conjuntos de resfriadores, válvulas ou peças de chapa metálica.
• Ao usar rolos, use quantos forem necessários para distribuir o peso uniformemente. O tamanho do rolo deve ser capaz de suportar o peso do transformador.
• Para puxar, prenda cabos de tração nos orifícios da base em cada extremidade do transformador. Não prenda cabos de tração em molduras ou outras peças de chapa metálica.

 

4.3 Considerações Especiais de Manuseio

Precauções adicionais devem ser tomadas ao manusear transformadores em temperaturas ambientes abaixo de 0 graus (32 graus F). Nessas condições, os fluidos isolantes do transformador podem ter viscosidade aumentada, o que pode afetar o manuseio e as operações subsequentes.

 

 

 

 

 

 

 

 

5.1 Armazenamento-de curto prazo (90 dias ou menos)

Sempre que possível, o transformador deverá ser armazenado em seu local permanente. Para armazenamento-de curto prazo:

• Armazene os transformadores em um local limpo, seco e seguro.
• A instalação de armazenamento não deve sofrer mudanças radicais de temperatura.
• Verifique o fluido isolante quanto à rigidez dielétrica.
• Armazene o transformador horizontalmente, não excedendo 4 graus de inclinação.
• O transformador não deve ser armazenado na presença de gases corrosivos (por exemplo, cloro).

 

5.2 Armazenamento-de longo prazo (mais de 90 dias)

Para armazenamento superior a 90 dias, realize inspeções periódicas para garantir que o equipamento permaneça em boas condições:

• Inspecione as coberturas protetoras das buchas; substitua-os se estiverem danificados.
• Registre leituras de-nível de fluido e pressão/vácuo.
• Meça e registre a temperatura do ar ambiente.
• Para unidades com manta de nitrogênio seco, verifique e substitua os pacotes dessecantes nos gabinetes de controle e nas câmaras dos terminais aéreos durante intervalos regulares de manutenção.

 

5.3 Precauções de armazenamento

• Nunca armazene um transformador em tomadas ou bloqueio temporário.
• Nunca armazene o transformador sobre rolos.
• Nunca armazene uma subestação perto de áreas com alta umidade, níveis de sal ou gases corrosivos no ar.
• As superfícies externas do transformador devem ser mantidas contra ferrugem e corrosão.
• Para radiadores removíveis armazenados separadamente, as aberturas do radiador são enviadas com tampas protetoras temporárias. Certifique-se de que essas tampas protetoras estejam seladas antes do armazenamento. Nunca guarde os conjuntos do radiador no chão ou onde possam molhar-se.

Antes de colocar um transformador em serviço após armazenamento prolongado, verifique os ventiladores, os circuitos de alarme e controle e a rigidez dielétrica do líquido isolante.

 

 

 

 

 

 

 

6.1 Local de Instalação e Fundação

O transformador deve ser colocado sobre uma base de concreto com resistência suficiente para suportar o peso da unidade conforme indicado na placa de identificação. A preparação adequada do local é essencial para a longevidade do transformador-um local bem{2}}preparado pode prolongar a vida útil de um transformador em até 25%.

Requisitos de instalação:

• A almofada deve ser nivelada, lisa, plana e do tamanho correto para cobrir a abertura do compartimento. Não são permitidas lacunas entre o compartimento e a almofada.
• O transformador deve ficar nivelado com a superfície horizontal da almofada. Monte o transformador com segurança na almofada.
• O transformador deve ser instalado de forma que não fique inclinado mais de 4 graus. Quando inclinado mais de 4 graus, a fiação interna, os fusíveis, os interruptores, o núcleo e as bobinas podem não permanecer totalmente imersos no fluido dielétrico, causando potencialmente falha dielétrica ou problemas de resfriamento, levando ao superaquecimento e à redução da vida útil.
• Deve haver um espaço livre mínimo de 2 pés (aproximadamente 600 mm) ao redor do perímetro do transformador.
• Para instalações internas, as entradas de ar ambiente devem estar localizadas no nível do chão, com saídas o mais altas possível. Forneça aproximadamente 20 pés quadrados de área de entrada e saída por 1.000 kVA de capacidade do transformador. Se o sistema de ventilação for ajustável, ele deverá ser travado permanentemente aberto para evitar superaquecimento durante erro do operador.
• A instalação em ambientes corrosivos com sais ou produtos químicos deve ser evitada, pois estes causam degradação da pintura protetora e levam à corrosão do aço-carbono.

Esses transformadores de subestação são construídos para operar em altitudes de até 3.300 pés (aproximadamente 1.000 metros) a uma temperatura ambiente média de 30 graus e máxima de 40 graus, salvo especificação em contrário. Contate o fabricante antes de operar um transformador padrão em altitudes mais elevadas.

 

6.2 Aterramento

Aterre permanentemente o transformador de acordo com os padrões locais e nacionais. Um aterramento seguro e eficaz de baixa-resistência é essencial para proteção:

• Conecte um cabo de aterramento pesado ao bloco de aterramento localizado na parte inferior do tanque.
• Se o transformador for projetado para operação em um sistema neutro solidamente aterrado, a conexão neutra deverá ser aterrada sólida e permanentemente com resistência mínima.
• Certifique-se de que uma conexão de aterramento de baixa impedância-adequada esteja sempre estabelecida.

OSHA 29 CFR 1910.269(l)(11) exige que as partes metálicas do equipamento que não transportam-corrente-(como caixas de transformadores) sejam tratadas como energizadas na tensão mais alta à qual estão expostas, a menos que o empregador inspecione a instalação e determine que essas peças estão devidamente aterradas antes do início do trabalho.

 

6.3 Conexões de alta-tensão

Cabos de alta-tensão para classificações de 2,4 kV e superiores são normalmente conduzidos através da parede do tanque usando resina epóxi ou buchas de porcelana.

Requisitos de conexão:

• Use apenas conexões flexíveis aos terminais da bucha para evitar carga mecânica excessiva.
• Nunca use uma bucha como membro estrutural para suportar outras peças-que transportam corrente.
• Todas as conexões devem ser apertadas adequadamente para evitar superaquecimento ou causar falha na conexão. Consulte as tabelas de torque do fabricante para valores específicos.
• Certifique-se de que as superfícies de contato dos conectores estejam livres de rebarbas e detritos.
• Evite tensão excessiva do cantilever causada pelo peso pesado do cabo em buchas e barramentos de alta- e baixa-tensão. A tensão excessiva do cantilever pode causar falha na bucha e vazamento de fluido dielétrico.
• Os pára-raios de classificação adequada devem ser localizados o mais próximo possível das terminações do transformador.

 

6.4 Conexões de baixa-tensão

Na maioria dos casos, as unidades de subestação serão equipadas com terminais tipo espada. Conecte os cabos à parte inferior dessas buchas para diminuir a tensão do cantilever que pode danificar a bucha. O número de conectores flexíveis deve ser determinado pela corrente nominal do transformador e não pela corrente nominal do barramento.

 

6.5 Requisitos Gerais de Conexões

Todas as conexões devem ser feitas sem colocar tensão indevida nos terminais das buchas. Os condutores devem ser fixados com segurança no lugar e devidamente apoiados, com margem para expansão e contração. As conexões de derivação devem ser alteradas SOMENTE quando os circuitos de alta-tensão e de baixa-tensão estiverem completamente des{4}}energizados. Verifique com segurança se não há tensão presente nos terminais antes de continuar.

Os transformadores equipados com placas de terminais internos são normalmente enviados com a tensão mais alta conectada, a menos que especificado de outra forma pelo cliente.

Quando os contatos ou controles de alarme são fornecidos com acessórios do transformador, uma caixa de conexão pode ser fornecida para facilitar a terminação do cabo ou conduíte do cliente.

 

6.6 Fluido Dielétrico

O transformador é completamente seco na fábrica e enviado cheio de fluido isolante (óleo mineral, fluido de éster natural ou outro dielétrico aprovado) até o nível correto. O fluido dielétrico deverá ter rigidez dielétrica mínima de 30 kV quando novo, testado de acordo com ASTM D-877.

Os tipos de fluidos isolantes normalmente usados ​​incluem:

• Óleo mineral: O óleo de transformador mais utilizado, oferecendo alta rigidez dielétrica (30–50 kV) e boa dissipação de calor, mas com maior inflamabilidade e preocupações ambientais.
• Fluido Éster Natural: um dielétrico-de base vegetal que é biodegradável, não-tóxico e resistente ao fogo-, oferecendo maior tolerância à umidade e taxa de oxidação mais lenta.

Níveis: A temperatura normal de operação do fluido dielétrico é geralmente de 25 graus. Evite energizar em baixas temperaturas onde o nível do fluido possa expor componentes internos críticos. Opere a unidade somente dentro das classificações especificadas na placa de identificação.

 

6.7 Pressão do Transformador

O transformador é enviado com uma pressão positiva de aproximadamente +2 a +3 PSIG de nitrogênio seco da fábrica ao nível do mar. Devido às mudanças de temperatura e altitude, a pressão pode variar substancialmente no momento da entrega.

Considerações importantes sobre pressão:

• O transformador deve ser ventilado para a atmosfera antes de ser colocado em serviço somente quando estiver sob sobrepressão.
• O nível do óleo cairá aproximadamente 1/2 polegada para cada queda de 10 graus na temperatura-isso geralmente resultará em um leve vácuo no tanque e é normal.
• Não permita que o tanque exceda mais de 3 PSIG de vácuo (3 PSIG negativo), pois o tanque poderá se deformar. Não permita que o tanque exceda mais de 5 PSIG de pressão. A distorção do tanque começa acima da pressão de 7 PSIG.
• Não adicione nitrogênio a um transformador frio para trazê-lo de volta à pressão positiva. Fazer isso pode causar excesso-de pressão e danos ao transformador quando a temperatura do óleo subir para níveis normais. A pressão na temperatura do óleo de 25 graus deve estar entre 0,5 e +1.0 PSIG.

Ao liberar a pressão do transformador, abra a válvula de alívio de pressão. Somente ventile um transformador quando a temperatura do óleo for de aproximadamente 25 graus. Não colete uma amostra de óleo quando a pressão do transformador estiver abaixo de 0 PSI.

 

 

 

 

 

 

 

Antes de energizar o transformador, uma inspeção abrangente de pré-energização deve ser concluída. As inspeções e testes de pré{2}}energização devem ser realizados apenas por técnicos certificados com os equipamentos de segurança e teste apropriados.

 

7.1 Inspeções e Testes Necessários

A. Teste de relação de rotação do transformador (TTR): execute um teste de proporção para verificar a proporção do enrolamento primário-para-secundário. O teste TTR fornece uma indicação da integridade do transformador, verificando a proporção de espiras do enrolamento de alta-tensão em comparação com o enrolamento de-baixa tensão. Isso pode indicar circuitos abertos ou conexões de alta{6}}resistência.

B. Teste de resistência de isolamento (Megger): Realize um teste de isolamento de 1000 volts para medir a resistência do isolamento entre os enrolamentos e de cada enrolamento até o terra. Este teste deve ser feito antes de colocar o transformador em serviço e em intervalos periódicos durante todo o seu ciclo de vida. Os isoladores das buchas devem estar limpos e secos antes do teste, pois detritos e umidade podem afetar as leituras.

C. Configuração do trocador de toque: Certifique-se de que o comutador esteja ajustado para a configuração de tensão correta e que o parafuso de fixação esteja bem encaixado. Nunca opere um comutador em um transformador energizado.

D. Configurações de chave série/múltipla ou delta/estrela: Se equipado com uma chave delta/estrela, certifique-se de que ela esteja na posição correta. Ambas as chaves foram projetadas somente para operação-desenergizada.

E. Aterramento: verifique se o transformador tem uma conexão sólida de aterramento de baixa-impedância.

F. Conexões aparafusadas: Verifique se todas as conexões aparafusadas estão apertadas de acordo com a tabela de torque do fabricante. Para transformadores de subestação típicos, braçadeiras de montagem de bucha: braçadeiras de bucha fundidas de alumínio com 4-furos requerem 70–80 pol-lb; braçadeiras de bucha com dois-orifícios requerem 55–65 pol-lb; as ferragens da tampa devem ser apertadas a aproximadamente 25 ft-lb.

G. Nível de líquido dielétrico: Verifique se o transformador está cheio corretamente inspecionando o medidor de nível de líquido ou o medidor visual. O indicador de nível de líquido deve estar entre as marcas “Alto” ​​e “Baixo” no medidor. Para transformadores sem nível de líquido ou medidor visual, verifique o nível de líquido removendo o plugue no nível de 25 graus. Não remova o bujão de nível de óleo quando o óleo do transformador estiver acima de 40 graus.

H. Transformadores atuais: Se equipado com transformadores de corrente (TCs), os condutores de TC associados devem ser conectados à carga de medição ou relés com a carga adequada. Se os terminais do TC não estiverem conectados a uma carga de medição, eles deverão ser curto-circuitados e aterrados antes da energização do transformador.

I. Fiação de controle para acessórios: Verifique se todos os fios de controle estão conectados e funcionando.

J. Detector de falhas internas (se equipado): Se o transformador possuir detector de falhas interno (IFD), a trava de transporte deverá ser removida antes da energização. Gire a trava de transporte (peça externa vermelha) 90 graus no sentido anti-horário para removê-la.

K. Acessórios: Verifique a funcionalidade de todos os acessórios com ou sem contatos, incluindo dispositivos de alívio de pressão, medidores de temperatura, medidores de nível de líquido e medidores de pressão-de vácuo.

L. Inspeção Externa de Tanques: Certifique-se de que a abertura do transformador esteja fechada e que todas as tampas de proteção estejam instaladas. Certifique-se de que as tampas dos bueiros estejam bem aparafusadas e que o dispositivo mecânico de alívio de pressão esteja reiniciado.

M. Inspeção de liberação: Certifique-se de que todas as conexões de linha mantenham as distâncias adequadas de acordo com os padrões aplicáveis.

N. Fãs: Se equipado, certifique-se de que os ventiladores estejam girando livremente e funcionando. Para ventiladores, verifique sempre antes da energização se eles giram livremente.

O. Válvulas de radiador: Se fornecido com radiadores removíveis, certifique-se de que todas as válvulas do radiador estejam ABERTAS no momento da pré-energização. A não abertura das válvulas danificará o transformador por superaquecimento.

P. Buchas: Limpe bem as buchas e certifique-se de que não haja rachaduras ou outros danos. Verifique se as superfícies de contato estão livres de rebarbas e detritos.

 

7.2 Segurança Geral Pré-Energização

• NÃO energize sem concluir as inspeções e testes de pré{0}}energização.
• NÃO energize sem limpar as buchas.
• NUNCA opere o transformador além da classificação da placa de identificação.
• Certifique-se de que a temperatura do fluido dielétrico não seja inferior ao limite especificado pelo fabricante para operações de partida a frio (normalmente -20 graus para óleo mineral, 0 graus para fluido R-Temp ou -10 graus para fluido de éster natural).

Se estiver realizando testes de frequência muito baixa (VLF), não exceda 115% da tensão nominal do transformador por um período de 30 minutos. Não realize o teste com a chave do transformador na posição fechada. Certifique-se de que os pára-raios, se houver, estejam desconectados antes de iniciar o teste.

 

 

 

 

 

 

 

 

8.1 Verificações Finais Pré-de Energização

Confirme o seguinte antes da energização:

• Todas as conexões externas foram feitas corretamente (fasamento das conexões às buchas terminais, etc.)
• Todas as conexões são firmes e seguras
• Todos os circuitos de contato acessórios estão operacionais
• Não há evidência de umidade
• Todas as conexões aparafusadas estão apertadas
• Nenhuma ferramenta ou outro objeto é deixado em cima do transformador ou dentro de qualquer gabinete
• O nível do líquido está correto
• O transformador mantém pressão positiva
• A rigidez dielétrica do líquido isolante atende aos requisitos (mínimo 26 kV, com fluido novo de 30 kV ou superior)
• As conexões de neutro e terra foram feitas corretamente
• Todas as tampas de proteção estão fechadas e aparafusadas

 

8.2 Verificação pós-energização

Após energizar o transformador, mas antes de carregá-lo, verifique o seguinte:

A. Verificação de tensão: Antes de carregar o transformador, verifique se a saída de tensão secundária está correta. Utilize um voltímetro CA para medir a tensão e confirmar se ela está de acordo com as tensões secundárias indicadas na placa de identificação.

B. Vazamentos: Ande ao redor do transformador e examine cuidadosamente se há vazamentos. Se um vazamento for encontrado,-desenergize o transformador e resolva o problema imediatamente.

C. Operação: Verifique após o carregamento se não há anormalidades observadas, como excesso de ruído, vibração ou aquecimento. O transformador produzirá um zumbido sob operação normal. Se forem observados sons extremos ou irregulares, investigue imediatamente.

D. Medidores: Verifique se o medidor de nível de líquido e o medidor de temperatura indicam níveis e temperaturas corretos sob carga.

E. Válvulas de radiador: Para transformadores com radiadores removíveis, verifique novamente se todas as válvulas do radiador estão ABERTAS.

 

 

 

 

 

 

9.1 Condições normais de operação

Os transformadores devem ser operados somente nas classificações especificadas na placa de identificação do transformador. A operação de sobrecarga prolongada reduzirá de forma mensurável a vida útil projetada de um transformador-abastecido com óleo mineral.

Inspecione regularmente todos os medidores durante a operação. O nível do líquido deve permanecer normal, considerando os efeitos da temperatura. Períodos prolongados de pressão zero podem indicar vazamento de gás e devem ser investigados. A temperatura do líquido não deve ultrapassar o valor projetado na placa de identificação mais a temperatura ambiente.

 

9.2 Operações de comutação

Chaves de interrupção de carga: essas chaves SÓ podem ser operadas conectando-se uma ferramenta-de linha direta à alça do gancho externo e girando-a para a posição "LIGADO" ou "DESLIGADO". Quando a temperatura do líquido isolante for inferior a -20 graus para óleo de transformador convencional ou inferior a -10 graus para óleo vegetal, acessórios de quebra de carga sob-óleo não devem ser usados ​​para fazer ou quebrar uma carga. Em vez disso, des{6}}energize o transformador a partir de uma fonte upstream remota antes de operar em-dispositivos de interrupção de carga de óleo.

 

9.3 Monitoramento e Inspeções Periódicas

Inspeções periódicas devem ser realizadas enquanto o transformador estiver em serviço:

Inspeção Externa: Verifique periodicamente o estado da pintura e do acabamento, especialmente quando exposto a condições atmosféricas adversas. Se ocorrer desgaste, limpe bem o tanque, limpe qualquer líquido isolante derramado e pinte novamente com uma tinta aprovada. Ocasionalmente, inspecione e aperte todas as juntas aparafusadas e verifique se há vazamentos.

Inspeções de medidores: Inspecione regularmente todos os medidores. Leituras de documentos, incluindo temperatura ambiente e carga do transformador.

Tarefas Anuais de Manutenção: O seguinte deve ser inspecionado anualmente:

• Nível de fluido dielétrico: Verifique o medidor de nível do fluido dielétrico. Se o nível estiver abaixo do nominal, verifique se há sinais de vazamento.
• Temperatura do Fluido: Verifique o medidor de temperatura do líquido quanto a temperatura elevada. Compare a temperatura com unidades semelhantes.
• Buchas: Verifique a condição das buchas de alta e baixa tensão quanto a sujeira, quebra, danos causados ​​pelo calor ou descargas elétricas.
• Válvula de alívio de pressão: Verifique se há sujeira, detritos e operação adequada.
• Pára-raios: Verifique se há danos e se a conexão de aterramento está intacta.
• Fusíveis e Conexões: Para fusíveis de baioneta, verifique a presença de fluido; para conexões de cabos, verifique se há sinais de superaquecimento.

 

 

 

 

 

 

 

10.1 Testes Periódicos

Os seguintes testes e inspeções são recomendados para manutenção de um transformador de subestação:

• Leituras de medidor: Meça e registre as leituras do medidor, a temperatura ambiente e a carga do transformador um mês após a energização e depois anualmente. Mantenha um registro dos valores de teste para determinar quando o serviço de recondicionamento ou reabastecimento é necessário.
• Fiação de controle: Certifique-se de que o isolamento da fiação de controle esteja em boas condições e que as vedações contra intempéries estejam intactas. Compare a tensão da fonte de alimentação de controle com a tensão indicada no diagrama de fiação.
• Pintar: Inspecione anualmente o acabamento da pintura do transformador quanto a danos causados ​​pelo clima e ferrugem. Repare qualquer dano na pintura encontrado.
• Isoladores de bucha: Inspecione anualmente as buchas da unidade e os isoladores do pára-raios. Limpe as superfícies quando o transformador não estiver energizado.

 

10.2 Amostragem de Líquido Isolante

Amostras líquidas devem ser colhidas e analisadas periodicamente. Recomenda-se colher uma amostra dentro de uma semana após a energização e, a partir de então, anualmente.

Procedimento de amostragem adequado:

• As amostras devem ser coletadas da válvula de amostragem localizada na parte inferior do tanque do transformador.
• A temperatura do líquido deve ser superior à temperatura do ar circundante para evitar a condensação de umidade no líquido.
• Use recipientes limpos e secos (geralmente garrafas de vidro de boca grande).
• Não permita que o fluido respingue no recipiente receptor-respingos podem introduzir ar e umidade.
• Enxaguar o frasco três vezes com o líquido a ser amostrado.
• Ao coletar amostras do fundo, retire líquido suficiente para garantir que a amostra venha do fundo do tanque, e não do líquido armazenado no tubo de amostragem (que pode incluir condensação e sedimentos).
• Para amostragem, deve-se usar uma mangueira de metal ou que não seja de{0}borracha, pois o óleo libera enxofre da borracha, o que pode ser prejudicial aos componentes do transformador.
• Teste a rigidez dielétrica de acordo com ASTM D-877. Se a rigidez dielétrica cair abaixo de 26 kV, o líquido deverá ser filtrado até ser testado a 26 kV ou melhor.

 

10.3 Análise de Gás Dissolvido (DGA)

A Análise de Gás Dissolvido é uma ferramenta de diagnóstico para avaliar a condição de transformadores de potência, quantificando gases dissolvidos em óleo isolante. Os métodos de interpretação para DGA incluem IEEE C57.104, que fornece procedimentos detalhados para avaliar a condição do transformador usando ferramentas e métodos analíticos.

• O guia DGA aborda:
• Teoria da geração de gás em um transformador
• Interpretação dos resultados da análise de gases dissolvidos
• Procedimentos operacionais sugeridos
• Várias técnicas de diagnóstico
• Estudos de caso e exemplos
• Critérios e diretrizes de avaliação

O guia IEEE C57.104 aplica-se a transformadores imersos em-óleo mineral-em serviço e tem como objetivo fornecer ao operador informações úteis sobre a capacidade de manutenção do equipamento.

 

10.4 Manutenção de Buchas

As buchas devem ser substituídas somente quando necessário. Deve-se ter cuidado para evitar rachaduras na porcelana ou danos às superfícies. Os procedimentos de substituição variam dependendo do tipo de bucha:

Precauções gerais antes do trabalho com buchas:

• Des-energize o transformador e aterre todos os circuitos de e para o transformador.
• Trave as chaves seccionadoras na posição "aberta" nas linhas de alimentação de e para o transformador.
• Ventile o tanque para a atmosfera até que a pressão seja zero.
• Se a bucha estiver abaixo do nível do líquido, abaixe o nível o suficiente para evitar perda de fluido.

Remoção da bucha tipo chumbo:

• Desparafuse e remova a tampa do terminal superior para expor a extremidade roscada do cabo de tração.
• Prenda um fio, cordão ou haste ao pino para guiar o cabo através do furo da bucha.
• Remova as porcas de fixação da bucha no tanque para liberar a placa de fixação de montagem.
• Remova a bucha, guiando o condutor de tração e o pino terminal através da base da bucha.

Requisitos de substituição:

• Os parafusos de fixação devem ser apertados conforme especificado na tabela de torque do fabricante.
• As juntas sob o flange de montagem da bucha e as juntas superiores devem ser novas ou estar em boas condições.
• As superfícies de contato da junta devem estar limpas e lisas.
• Após a conclusão, teste a pressão do transformador.

 

10.5 Manutenção de radiadores (radiadores removíveis)

Para transformadores com radiadores removíveis, devem ser seguidos os procedimentos adequados de instalação e remoção:

Montagem:

• Desembale e verifique cada radiador. Remova os flanges cegos e limpe as superfícies das juntas.
• Antes de remover os flanges cegos, certifique-se de que as válvulas borboleta estejam fechadas (superior e inferior).
• Monte os radiadores um por um no tanque com o lado direito para cima (alça de elevação lateral =).
• Utilize sempre juntas novas. Aperte todos os parafusos da válvula borboleta e reaperte após 24 horas.
• Monte barras de reforço (se houver) entre os radiadores.
• Instale ventiladores (se houver) e conecte os cabos de controle de energia.

Enchimento:

• Abra o parafuso-de ventilação na parte superior do radiador.
• Abra parcialmente a válvula borboleta inferior localizada no tanque.
• Quando o óleo vazar do parafuso-de ventilação, feche o parafuso-de ventilação imediatamente.
• Abra completamente as válvulas borboleta superior e inferior.

 

10.6 Reabastecimento Após Reparos

Após a conclusão dos reparos, reabasteça a unidade sob um pequeno vácuo de 3 PSIG (máximo) com fluido dielétrico seco até o nível de líquido de 25 graus. Quando for necessário adicionar ou reabastecer o transformador com fluido dielétrico, o trabalho deverá ser realizado em ambiente limpo e seco. Use uma mangueira-resistente a óleo-nunca uma mangueira de borracha.

 

10.7 Manutenção do Acabamento Externo

Examine a condição externa do transformador em intervalos regulares. Se ocorrer desgaste, limpe bem a superfície e pinte novamente com uma tinta-durável de alta qualidade, conforme recomendado pelo fabricante.

 

10.8 Peças sobressalentes

Mantenha um conjunto sobressalente de juntas para o bueiro e quaisquer buchas do tipo{0}}de junta usadas. Outras peças de renovação podem ser encomendadas através do representante local da fábrica. Ao encomendar peças ou solicitar serviço, forneça uma descrição completa da peça ou do problema e o número de série completo do transformador conforme listado na placa de identificação.

 

 

 

 

 

 

 

Os seguintes padrões são referenciados ao longo deste guia e devem ser consultados para obter informações detalhadas:

Padrões IEEE:

• IEEE C57.12.00 – Requisitos gerais para transformadores de regulação, potência e distribuição{1}}imersos em líquido
• IEEE C57.12.34 – Requisitos para transformadores de distribuição trifásicos-montados, compartimentados-, tipo auto-resfriados, trifásicos
• IEEE C57.12.90 – Código de teste para transformadores de regulação, potência e distribuição{1}}imersos em líquido
• IEEE C57.94 – Práticas recomendadas para instalação, operação e manutenção de transformadores de potência e distribuição de uso geral do tipo seco-
• IEEE C57.104 – Guia para interpretação de gases gerados em óleo mineral-Transformadores imersos
• IEEE C57.106 – Guia para Aceitação e Manutenção de Óleo Isolante em Equipamentos

Padrões NEMA:

• NEMA TR 1 – Transformadores, Reguladores e Reatores

Padrões ANSI/NETA:

• ANSI/NETA ATS – Padrão para Especificações de Teste de Aceitação para Equipamentos e Sistemas de Energia Elétrica
• ANSI/NETA MTS – Padrão para Especificações de Testes de Manutenção para Equipamentos e Sistemas de Energia Elétrica

Padrões ASTM:

• ASTM D-877 – Método de teste padrão para tensão de ruptura dielétrica de líquidos isolantes usando eletrodos de disco
• ASTM D-923 – Práticas Padrão para Amostragem de Líquidos Isolantes Elétricos

Padrões de segurança:

• OSHA 29 CFR 1910.269 – Geração, transmissão e distribuição de energia elétrica
• NFPA 70E – Norma para Segurança Elétrica no Local de Trabalho
• Artigo 450 da NEC - Transformadores e Cofres de Transformadores (Incluindo Ligações Secundárias)

• Artigo 480 da NEC - Baterias de armazenamento

 

 

 

 

 

 

 

 

Além dos transformadores de subestação, outros tipos de transformadores são amplamente utilizados em sistemas de transmissão e distribuição de energia. Cada tipo possui requisitos específicos de instalação, operação e segurança. Consulte os guias a seguir para obter uma cobertura completa das aplicações comuns de transformadores.

• Guia de instalação e operação do transformador de potência
• Guia de instalação e operação do transformador montado em poste
• Guia de instalação e operação do transformador montado em almofada
• Guia de instalação e operação do transformador tipo seco
• Guia de instalação e operação de subestação compacta

 

 

 

 

 

 

 

 

A instalação, operação e manutenção adequadas de transformadores de subestações são essenciais para garantir-confiabilidade, segurança e desempenho a longo prazo. Seguindo os procedimentos descritos neste guia,-desde o recebimento e manuseio inicial até a instalação, testes, energização e manutenção contínua,-os técnicos podem estender significativamente a vida útil do transformador e, ao mesmo tempo, minimizar o risco de falha do equipamento e ferimentos pessoais.

Principais conclusões para um gerenciamento bem-sucedido do transformador:

• Segurança em primeiro lugar- Sempre siga todos os padrões de segurança aplicáveis ​​(IEEE, NEMA, NEC, OSHA, NFPA). Nunca comprometa os protocolos de segurança.
• Manuseio adequado- Use pontos de elevação designados e mantenha o posicionamento nivelado dentro de 4 graus durante a instalação.
• Inspeção completa- Realize testes abrangentes de pré-energização, incluindo TTR, resistência de isolamento, qualidade do fluido e verificações funcionais de todos os acessórios.
• Manutenção regular- Implementar um cronograma anual de inspeção e testes, incluindo análise DGA e testes de qualidade de fluidos.
• Documentação- Mantenha registros de valores de testes, leituras de medidores e atividades de manutenção para identificar tendências e determinar quando o recondicionamento é necessário.

Para informações adicionais ou dúvidas técnicas específicas, entre em contato com o representante de fábrica do fabricante do transformador.