Proteção de transformadores I

Prof. José Batista

PROTEÇÃO DE TRANSFORMADORES

As principais falhas que podem afetar um transformador

são:

SOBRECARGA;

CURTO-CIRCUITO;

FALHA DE CARCAÇA;

SUBTENSÃO E SOBRETENSÃO;

PRESENÇA DE GÁS;

SOBREPRESSÃO;

TEMPERATURA NO PONTO MAIS QUENTE E NO TOPO

DO ÓLEO.

PROTEÇÃO DE TRANSFORMADORES As funções adequadas à proteção dos transformadores de potência são:

Função 23: dispositivo de controle de temperatura.

Função 26: proteção térmica.

Função 27: proteção contra subtensão.

Função 30: dispositivo anunciador de eventos.

Função 49 RMS: proteção de sobrecarga por imagem térmica.

Função 50: proteção de sobrecorrente instantânea de fase.

Funções 50N: proteção de sobrecorrente instantânea de neutro.

Função 51: proteção de sobrecorrente temporizada de fase.

Função 51N: proteção de sobrecorrente temporizada de neutro.

Função 51 NS: proteção de neutro sensível.

Função 51G: proteção contra sobrecorrente de terra temporizada.

Função 59: proteção contra sobretensão.

Função 63: proteção contra a presença de gás (relé de Buchholz).

Função 63A: proteção contra sobrepressão de gás do transformador.

Função 63C: proteção contra a presença de gás no comutador de derivação.

Função 63A/C: proteção contra sobrepressão de gás no comutador de derivação.

Função 64: proteção de terra

Função 71: detector de nível de óleo do transformador.

Função 71C: detector de nível de óleo do comutador de derivação.

Função 80: proteção para fluxo de óleo do comutador de derivação do regulador de tensão.

Função 81: proteção contra subfrequência e sobrefrequência (dispensada quando instalada na geração).

Função 87T: proteção diferencial de sobrecorrente.

Função 90: regulação de tensão.

PROTEÇÃO DE TRANSFORMADORES

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As principais proteções intrínsecas:

Termômetros.

Rele de gás (Buchholz).

Rele de pressão súbita.

Válvula de alivio de pressão.

Indicador de fluxo de óleo.

Indicador de nivel de óleo.

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Furnas

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ANÁLISE TÉCNICO-ECONÔMICA PARA A

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Custo do reparo.

Perda de faturamento pela energia não fornecida.

Perda da qualidade do serviço.

Perda de produção em unidades fabris.

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Faltas internas aos transformadores 1. Faltas associadas à temperatura e pressão

Falha no sistema de ventilação forçada.

Falha no sistema de bombas de circulação do líquido refrigerante (transformadores especiais).

Falha nas conexões internas: conexões frouxas que elevam a resistência de contato provocando sobreaquecimento naqueles pontos.

Perda do óleo refrigerante devido a vazamento pelos radiadores ou do próprio tanque do transformador.

Obstrução de circulação do fluxo do líquido refrigerante devido ao acúmulo de resíduos sólidos nos canais dos radiadores.

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Faltas internas aos transformadores

2. Sobrepressão

Normalmente, é o resultado de um curto-circuito entre duas espiras com baixa corrente de defeito, queimando vagarosamente a isolação e aumentando a área de defeito, tendo como consequência a formação de gases que se acumulam no interior do tanque do transformador.

3. Sobrefluxo do líquido refrigerante

É o resultado de um curto-circuito franco de alta corrente que causa a queima da isolação, provocando a formação de uma grande quantidade de gases e o aquecimento abrupto. Isso leva à queima do liquido refrigerante em tomo do ponto de defeito, cuja expansão desloca uma massa considerável de óleo no sentido do tanque conservador de óleo.

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Falhas ativas São aquelas que ocorrem subitamente e necessitam da intervenção

do sistema de proteção para retirar de operação o transformador a fim de reduzir os danos nesse equipamento. São elas:

Curtos-circuitos entre espiras do enrolamento

Curtos-circuitos entre fases e entre qualquer parte viva interna ao transformador e a carcaça

Curtos-circuitos nos enrolamentos conectados em delta

Curtos-circuitos nos enrolamentos conectados em estrela

Flashovers sobre as buchas de maior e de menor tensão

Avaria na isolação entre as chapas do núcleo

Avaria no tanque

Avarias nas buchas primárias e secundárias

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As principais proteções intrínsecas:

Termômetros.

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As principais proteções intrínsecas:

Termômetros de top de óleo e imagem térmica.

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As principais proteções intrínsecas:

Rele de gás (Buchholz).

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As principais proteções intrínsecas:

Válvula de alivio de pressão.

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As principais proteções intrínsecas:

Rele de pressão súbita.

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As principais proteções intrínsecas:

Indicador de nível de óleo.

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As principais proteções intrínsecas:

Tanque de expansão

Conservador com bolsa de borracha

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As principais proteções intrínsecas:

Secador de ar (Desumidificador de ar)

PROTEÇÃO DE TRANSFORMADORES

As principais proteções intrínsecas: Barreira de fogo

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As principais proteções intrínsecas: Proteção diferencial