Centro de Pesquisas de Energia Elétrica

Avaliação de TCs de 230 kV,

Magrini Galileo

SE Teresina - Chesf

SE Teresina – TC 230 kV – Magrini Galileo

• No dia 18 de janeiro de 2013, às 08h:58min ocorreu a falha do

transformador de corrente da fase C da linha de transmissão 04L2

proveniente da subestação Boa Esperança, causando um curto-

circuito fase-terra seguido de incêndio e consequente desligamento

dos barramentos 04B1 e 04B2 de 230 kV.

• Não houve danos visíveis aos equipamentos das fases adjacentes;

• Na sala de controle foram constatados danos significativos nos painéis

envolvendo a queima de oscilógrafo, cabos, réguas de terminais e barramento

de aterramento;

• As proteções tiveram atuação dentro da sequência prevista;

• O sistema elétrico começou a ser restabelecido às 09h:34min, com a última

carga sendo restabelecida às 10h:03min.

Consequências

•Os transformadores de corrente operam conectados diretamente a

secionadores de 230 kV, portanto, os centelhamentos que ocorrem durante os

processos de abertura e fechamento do secionador poderiam afetar o

isolamento papel-óleo do TC. Na literatura a preocupação com este tipo de

situação normalmente acontece a partir de 345 kV.

•Uma das possibilidades que pode acarretar a redução da suportabilidade

dielétrica seria a penetração progressiva de umidade no equipamento ao longo

do tempo. Considerando os equipamentos analisados em laboratório, esta

hipótese foi descartada.

•Segundo informação da Chesf, nas análises de gases dissolvidos no óleo

isolante, realizadas na própria SE, foram verificados níveis elevados de

hidrogênio no transformador de corrente da fase B, chegando a 2934 ppm,

indicativo de possíveis processos de descargas parciais e sobreaquecimentos

no papel e óleo.

Avaliações - resultados

•O equipamento dispõe de duas telas equalizadoras de bronze, sendo que na

tela mais externa, em região oposta àquela da falha, portanto, ainda em boas

condições, foram encontrados vários locais com rompimento da tela e sinais

evidentes de descargas parciais.

Detalhe

Defeito incipiente na junção estanho-fitas de bronze, Identificação de atividade de descargas parciais.

Avaliações - resultados

•Após anos em operação, com o equipamento sujeito a vibrações e esforços de

curtos-circuitos, pode haver o rompimento destas fitas, exatamente na região

de interface entre a solda e as fitas transversais a solda.

•Havendo o rompimento, a tela apresentará várias pontas na região rompida,

iniciando um processo de descargas parciais, havendo a deterioração

gradativa do isolamento de papel naquela região em direção a próxima tela de

equalização e assim por diante até um curto-circuito entre os condutores e a

calota que abriga os enrolamentos secundários.

Avaliações - resultados

•Foi constatado que durante a amarração das fitas de latão utilizando-se solda

de estanho, que o calor gerado pela soldagem carbonizou camadas de papel

isolante imediatamente abaixo do filete de solda.Esta situação foi encontrada

nos três equipamentos enviados ao Cepel, sendo que em dois deles na quase

totalidade dos filetes de solda nas duas telas equalizadoras.

Avaliações - resultados

O efeito deste excesso de calor na tela de bronze, criando as chamadas “áreas termicamente afetadas”, regiões descoloridas em torno do filete de solda, encontra-se em fase final de avaliação.

1. Descartada hipótese de penetração de umidade.

2. Presença de gases indicativos de processos de descargas parciais (DPs) e

sobreaquecimentos no papel e óleo do TC Fase B (análise de gases realizada

pela Chesf).

3. Pontos rompidos em uma das telas de equalização com sinais de DPs em

regiões do isolamento próximas destes pontos para o TC falhado.

•A outra tela participou da falha que pode ter sido consequência de atividades de DPs

ao longo do tempo.

•Assunto ainda em estudo que pode caracterizar falha no processo de fabricação:

excesso de calor na tela durante soldagem.

•Mesmos sinais encontrados nos TCs das fases sãs.

4. Não foi detectado indicativo de falha de alta energia (arco elétrico) nos TCs

das fases sãs.

5. Níveis de DPs dentro do normal para os dois TCs das fases sãs (DP<10 pC).

6. Nenhum indicativo de deslocamento físico dos enrolamentos para os TCs das

fases sãs.

Constatações

7. Possibilidade de terem sido afetados por transitórios durante aberturas e

fechamentos de secionadores 230 kV conectados diretamente aos TCs.

8. Excesso de calor na tela durante soldagem: ainda em estudo, que pode

caracterizar falha no processo de fabricação.

9. A menos do relatado sobre as telas de equalização (item 3), trata-se de

projeto robusto e de boa confiabilidade operativa.

Conclusões

10. Análise do óleo de todos os TCs de mesma família (ATH 245 D) Magrini/Galileo e classificação conforme resultados obtidos (normal ou indicado para retirada do serviço).

•Planejamento para substituição programada, se for o caso, em função dos resultados obtidos.

Ações sugeridas

Preparado por: Helvio Martins

Trabalho conjunto DLE/Labdig e DLF/Propriedades Mecânicas