Claudio Rancoleta

O TRANSFORMADOR E O MEIO AMBIENTE

Transformador ou Reator são fontes geradoras de poluentes

Materiais básicos na construção de um transformador

Materiais básicos na construção de um transformador

- Tanques

Materiais básicos na construção de um transformador

-Tanque

Materiais básicos na construção de um transformador

-Tanque

Materiais básicos na construção de um transformador

-Tanque

Materiais básicos na construção de um transformador

-Tanque (Jato, pintura, solventes, etc)

Materiais básicos na construção de um transformador

-Tanque- Parte Ativa

Materiais básicos na construção de um transformador

-Tanque- Parte Ativa

Materiais básicos na construção de um transformador

-Tanque- Parte Ativa

Materiais básicos na construção de um transformador

-Tanque- Parte Ativa

Materiais básicos na construção de um transformador

-Tanque- Parte Ativa

Materiais básicos na construção de um transformador

-Tanque- Parte Ativa

Materiais básicos na construção de um transformador

-Tanque- Parte Ativa

Materiais básicos na construção de um transformador

-Tanque- Parte Ativa

Materiais básicos na construção de um transformador

-Tanque- Parte Ativa

Materiais básicos na construção de um transformador

-Tanque- Parte Ativa

Materiais básicos na construção de um transformador

-Tanque- Parte Ativa

Materiais básicos na construção de um transformador

-Tanque- Parte Ativa

Materiais básicos na construção de um transformador

-Tanque-Parte Ativa-Acessórios

Materiais básicos na construção de um transformador

-Tanque-Parte Ativa-Acessórios

Materiais básicos na construção de um transformador

-Tanque-Parte Ativa-Acessórios

Materiais básicos na construção de um transformador

-Tanque-Parte Ativa-Acessórios

Materiais básicos na construção de um transformador

-Tanque-Parte Ativa-Acessórios

Materiais básicos na construção de um transformador

-Tanque-Parte Ativa-Acessórios

Materiais básicos na construção de um transformador

-Tanque-Parte Ativa-Acessórios

Materiais básicos na construção de um transformador

-Tanque-Parte Ativa-Acessórios

Materiais básicos na construção de um transformador

-Tanque-Parte Ativa-Acessórios

Materiais básicos na construção de um transformador

-Tanque-Parte Ativa-Acessórios

Materiais básicos na construção de um transformador

-Tanque-Parte Ativa-Acessórios

Materiais básicos na construção de um transformador

-Tanque-Parte Ativa-Acessórios

Materiais básicos na construção de um transformador

-Tanque-Parte Ativa-Acessórios-Óleo Isolante

Materiais básicos na construção de um transformador

-Tanque-Parte Ativa-Acessórios

Materiais básicos na construção de um transformador

-Tanque-Parte Ativa-Acessórios-FRI

Materiais básicos na construção de um transformador

-Tanque-Parte Ativa-Acessórios-FRI

FRI

Fluído Resfriador Isolante

Fluído Resfriador Isolante:

Óleo Isolante (M ou V)

Fluído Resfriador Isolante:

Óleo Isolante (M ou V)

Materiais básicos na construção de um transformador

-Tanque-Parte Ativa-Acessórios-Óleo Isolante

Materiais básicos na construção de um transformador

-Tanque-Parte Ativa-Acessórios-Óleo Isolante

Materiais básicos na construção de um transformador

-Tanque-Parte Ativa-Acessórios-Óleo Isolante

Materiais básicos na construção de um transformador

HIDROCARBONETOS E OUTROS COMPOSTOS DE CARBONOInsalubridade de grau máximo

Materiais básicos na construção de um transformador

-Tanque-Parte Ativa-Acessórios-Óleo Isolante

Materiais básicos na construção de um transformador

-Tanque-Parte Ativa-Acessórios-Óleo Isolante

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-Tanque-Parte Ativa-Acessórios-Óleo Isolante

Materiais básicos na construção de um transformador

-Tanque-Parte Ativa-Acessórios-Óleo Isolante

Transformador Elétrico

-Tanque-Parte Ativa-Acessórios-Óleo Isolante

Trf = Σ (projeto + escolha de materiais)

Máquina estática (???)

Miscelânea fisico-química>

subprodutos, meio-ambiente

Retrofit – repotencialização – recuperação – manutenção preventiva - longevidade

Transformador Elétrico – Vida Útil

• A norma NBR 5416/1997 determina a expectativa de vida de um transformador a OMI, em horas, segundo a expressão exponencial logarítmica que é função da temperatura absoluta e que descreve uma curva para as classes A e E de transformadores chamada de Curva de Arrhenius.

LOG VIDA(horas) = A + B / Tonde:T = temperatura absoluta em graus Kelvin (θe +273)θe = temperatura do ponto mais quente dos enrolamentos em ºCA e B = constantes da curva de expectativa de vida vida _ da _ isolação =

A x e (B/273 + Thot)

Transformador Elétrico – Vida Útil

0-4 anos 20-30 anos

Retrofit ou substituição

Sob condições normais, basicamente a vida de um transformador é dada pela resistência mecânica de seu papelisolante, principalmente do papel utilizado em seus enrolamentos. Desta forma, fatores como teor de água, acidez e temperatura de operação, impactam diretamente na vida útil do papel e, conseqüentemente do transformador

Transformador Elétrico – Agentes de Degradação

Sob condições normais, basicamente a vida de um transformador é dada pela resistência mecânica de seu papelisolante, principalmente do papel utilizado em seus enrolamentos. Desta forma, fatores como teor de água, acidez e temperatura de operação, impactam diretamente na vida útil do papel e, conseqüentemente do transformador

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Temperatura

Oxigênio Umidade

Transformador Elétrico – Agentes de Degradação

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Temperatura

Oxigênio Umidade

Em função da carga

Transformador Elétrico – Agentes de Degradação

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TemperaturaEm função da carga

Transformador Elétrico – Agentes de Degradação

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COMPOSIÇÃO DE ÓLEOS MINERAIS ISOLANTES VENDIDOS NO BRASIL (TRINDADE, 1997).Parafínico (Cp) 63 42Naftênico (Cn) 29 47Aromático (Ca) 8 11Compostos sulfurados, nitrogenados e oxigenados também estão presentes

Transformador Elétrico – Agentes de Degradação

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ENSAIOS APLICADOS NA CARACTERIZAÇÃO DO ÓLEO MINERAL ISOLANTEEnsaio Norma Técnica1 Cor ABNT-MB3512 Cloretos e sulfatos NBR-57793 Cromatografia de gases NBR-70704 Densidade a 20 °C NBR-71485 Enxofre Corrosivo NBR-105056 Estabilidade à Oxidação NBR-105047 Fator de Potência a 25 °C NBR-121338 Índice de Neutralização ABNT-MB1019 Inibidor DBPC NBR-1213410 Ponto de Anilina ABNT-MB29911 Ponto de Fluidez NBR-1134912 Ponto de Fulgor NBR-1134113 Rigidez Dielétrica NBR-686914 Tendência à Gaseificação ASTM-D2300-B15 Tensão Interfacial NBR-623416 Teor de água NBR-1071017 Teor de PCB ASTM-D405918 Viscosidade (37,8 °C) NBR-10441

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Decomposição do Óleo Mineral Isolante

H2 – (Hidrogênio) Descargas ParciaisCH4 – (Metano) Descargas ParciaisC2 H6 – (Etano) Falha térmica < 300ºCC2 H4 – (Etileno) 300ºC < Falha térmica < 700ºCC2 H2 + C2H4 – (Acetileno + Etileno) Falha térmica > 700ºCC2 H2 + H2 – (Acetileno + Hidrogênio) Descarga de energiaDiagnóstico de falha: Tabela 1 - NBR 7274

MétodosIEC 599, Rogers, Duval, etc.

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TemperaturaEm função da carga

“O tempo de vida do transformador se reduz a cerca demetade, por cada 6-8ºC de subida de temperatura, paraalém da temperatura normal de operação.(especificada pelo fabricante)”

Liu, Jun.; Eng., Den.; Ridley, William, F. – “The impact

of synthetic isoparaffin insulating fluids on heat transferin high voltage power transformers“ – Doble Engineering

Company, 2004.

Transformador Elétrico – Agentes de Degradação

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Temperatura

Oxigênio Umidade

Em função da carga

Teor de água (Umidade)AFQ periodicamente para avaliaçãoExigência básica para manutenção básica de um TR....até para cia. de seguros

Transformador Elétrico – Agentes de Degradação

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Umidade

Principais agentes de degradação do papel

Teor de água (Umidade)AFQ periodicamente para avaliaçãoExigência básica para manutenção de um TR....até para cia. de seguros

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Temperatura

Oxigênio Umidade

Em função da carga

Principais agentes de degradação do papel

Teor de água (Umidade)AFQ periodicamente para avaliaçãoExigência básica para manutenção básica de um TR....até para cia. de segurosAcidez e outros

ACR periodicamente

+ →

Hidrocarboneto Oxigênio

Peróxido radical livre

HidrocarbonetoPeróxido

radical livreHidroperóxido

+ →

+ →

Hidroperóxido Oxigênio Ácidos

Hidroperóxido Oxigênio Alcóois

+ H_

Hidrogênio

+ →

+ →

Polimerização:Bôrra

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Temperatura

Oxigênio Umidade

Em função da carga

Podem ser atenuados

Transformador Elétrico – Agentes de Degradação

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Temperatura

Oxigênio Umidade

Em função da carga

Podem ser atenuados

Transformador Elétrico – Agentes de Degradação

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Entrada e saída de ar

Tanque de expansão

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Temperatura

Oxigênio Umidade

Em função da carga

Podem ser atenuados

Transformador Elétrico – Agentes de Degradação

Transformador Elétrico – Agentes de Degradação

72

Membrana interna ao tanque de

expansão

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Transformador Elétrico – Agentes de Degradação

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Temperatura

Oxigênio Umidade

Em função da carga

Podem ser Eliminados

Transformador Elétrico – Agentes de Degradação

O Transformador e o meio ambiente

Meio Ambiente (Atmosfera)

Meio Ambiente (Solo)

Meio Ambiente (Atmosfera)

Meio Ambiente (Solo)

Estocagem

Efluentes Liquidos

Efluentes Gasosos

Efluentes Liquidos e Sólidos

Tratamento óleo

Produtos Quimicos

Incinerador

Efluentes Liquidos

Efluentes Liquidos e Sólidos

Efluentes Gasosos

Combustivel

cinzas

Efluentes Gasosos

O Transformador e o meio ambiente

Parque de Transformadores ≈ 50.000 unidadesVolume médio ≈ 20.000 litrosTratamento Filtragem e desgaseificação Tmédio ≈ 4 a 5 anosTratamento quimico T médio ≈ 8 a 10 anos

O Transformador e o meio ambiente

Em média:10.000.000 Litros de fluidos contaminantes (líquidos e gasosos)100.000 Kg carga de poluentes quimicos gerais devido a agentes de percolação e incineração

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ESTUDOS E PROGRAMAS DE GESTÃO:ISO 9000ISO 14000ISO 55000

Eficiência EnergéticaSmart GridDiminuição de riscos (inclusive os ambientais)Investimentos

Transformador Elétrico – Programas

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ESTUDOS E PROGRAMAS DE GESTÃO:ISO 9000ISO 14000ISO 55000

Eficiência EnergéticaSmart GridDiminuição de riscos (inclusive os ambientais)Investimentos

Transformador Elétrico – Programas

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ESTUDOS E PROGRAMAS DE GESTÃO:ISO 9000ISO 14000ISO 55000

Eficiência EnergéticaSmart GridDiminuição de riscos (inclusive os ambientais)Investimentos

Transformador Elétrico – Programas

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ESTUDOS E PROGRAMAS DE GESTÃO:ISO 9000ISO 14000ISO 55000

Eficiência EnergéticaSmart GridDiminuição de riscos (inclusive os ambientais)Investimentos

Transformador Elétrico – Programas

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ESTUDOS E PROGRAMAS DE GESTÃO:ISO 9000ISO 14000ISO 55000

Eficiência EnergéticaSmart GridDiminuição de riscos InvestimentoseLEGISLAÇÃO:

Transformador Elétrico – Programas

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Lei 10.295 de 17.10.2001

Esfera: Federal

Local: Brasil

Dispõe sobre a Política Nacional de

Conservação e Uso Racional de Energia,

visando a alocação eficiente de recursos

energéticos e preservação ambiental, e dá

outras providências.

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DECRETO Nº 4.136,DE 20 DE FEVEREIRO DE 2002

275 –Dispõe sobre a especificação das sanções aplicáveis às infraçõesàs regras de prevenção, controle e fiscalização dapoluição causada por lançamento de óleo e outras substânciasnocivas ou perigosas em águas sob jurisdição nacional,prevista na Lei nº 9.966, de 28 de abril de 2000, e dá outras providências.

88

E para prevenir ....

OBRIGADO

Claudio Rancoletaclaudio@urkraft.com.br

www.urkraft.com.br