ensaio do óleo do transformador

Equipamento de ensaio de óleo para transformadores e sistemas de diagnóstico de óleo isolante

Instrumentos de precisão para laboratório e utilização no local, destinados à análise de líquidos dielétricos

Em total conformidade com as normas internacionais ASTM D1816, ASTM D877, ASTM D1533, IEC 60156 e IEC 60247.

Por que escolher a Run Test Electric?

Enquanto fabricante consolidado de equipamentos de análise de óleo para transformadores e fornecedor global direto de fábrica, a Run Test Electric oferece soluções de diagnóstico de fluidos comprovadas no terreno e com qualidade de laboratório.

• Fornecimento direto da fábrica: A aquisição diretamente da fábrica elimina as margens de lucro dos intermediários, oferecendo preços altamente competitivos e um sólido apoio à personalização OEM e ODM.

• Conformidade rigorosa com as normas internacionais: Os nossos esquemas de hardware e firmware de deteção cumprem rigorosamente as normas internacionais de engenharia, incluindo as normas IEC, ASTM, ISO e NETA.

• Desempenho global em exportações e logística: Alojado numa embalagem de transporte resistente, com classificação IP67, concebida para suportar o transporte internacional até redes de serviços públicos remotas e estações de ensaio.

• Apoio à metrologia e calibração no local: Cada instrumento de análise de óleo de transformadores é fornecido com dados completos de rastreabilidade da calibração de fábrica, garantindo uma integração imediata em laboratórios certificados pela norma ISO 17025.

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O que é a análise do óleo de transformadores?

A análise do óleo de transformador, ou análise do óleo isolante, é uma componente essencial dos procedimentos de diagnóstico das subestações de alta tensão. O óleo isolante desempenha um triplo papel nos transformadores de potência: proporciona um isolamento elétrico essencial para evitar a ruptura dielétrica, atua como meio de arrefecimento térmico para dissipar o calor do núcleo e dos enrolamentos e serve como portador de informação para o diagnóstico precoce de avarias.

Com o passar do tempo, os transformadores em funcionamento expõem os seus fluidos dielétricos a tensões térmicas extremas, oxigénio e humidade, o que conduz à oxidação, à contaminação por partículas e à degradação química. Através da análise sistemática do óleo dos transformadores, os engenheiros no terreno podem avaliar os limiares de decomposição química, monitorizar os níveis de humidade e detetar gases de falha dissolvidos, permitindo uma avaliação precisa do estado do transformador antes que ocorram falhas fatais no isolamento.

Por que razão é importante testar o óleo dos transformadores

• Prevenir falhas catastróficas: Identificar anomalias graves subjacentes, tais como sobreaquecimento localizado dos enrolamentos, pontos quentes no núcleo, descargas parciais e arcos elétricos internos, antes que estas provoquem falhas dielétricas catastróficas.

• Melhorar a fiabilidade da rede: A manutenção preventiva programada reduz a ocorrência de desligamentos inesperados dos transformadores, garantindo a disponibilidade contínua das redes de transmissão críticas.

• Prolongar a vida útil do transformador: A monitorização dos parâmetros do óleo permite intervenções atempadas, tais como a filtração do óleo, a desgaseificação ou a regeneração do fluido, o que retarda drasticamente a degradação do isolamento de papel sólido que envolve os enrolamentos.

• Otimizar a gestão do ciclo de vida dos ativos: Dados precisos e históricos relativos ao diagnóstico do óleo dos transformadores permitem aos gestores de ativos passar de uma manutenção reativa para uma estratégia otimizada de manutenção preditiva, poupando enormes despesas de capital.

Conheça a nossa gama de equipamentos de análise de óleo para transformadores

Ensaio da tensão de ruptura dielétrica​

Equipamento de Análise de Gás Dissolvido (DGA)

Cromatógrafos de gás de laboratório de alta precisão, concebidos para extrair, detetar e quantificar concentrações vestigiais de gases combustíveis de falha dissolvidos em fluido isolante.

• Competências essenciais: Deteta falhas térmicas e elétricas no interior dos tanques dos transformadores através da monitorização de gases críticos, incluindo hidrogénio, metano, acetileno, etileno, etano, monóxido de carbono e dióxido de carbono.

• Parâmetros técnicos: Utiliza métodos de desgaseificação do espaço de cabeça de alta eficiência, combinados com detetores de ionização por chama (FID) e detetores de condutividade térmica (TCD), proporcionando limiares de deteção inferiores a 1 ppm, até 0,1 ppm para o acetileno (C2H2).

• Integração analítica: Os motores de firmware integrados realizam dinamicamente o diagnóstico automatizado de avarias utilizando o Triângulo de Duval, os Rácios de Rogers e as matrizes de avaliação de gases-chave.

Medidores de teor de humidade (Tituladores de Karl Fischer)

Instrumentos de titulação coulométrica de Karl Fischer de precisão, concebidos para determinar o teor absoluto de água residual no óleo isolante, até níveis de ppm de um único dígito.

• Competências essenciais: Realiza deteção eletroquímica de alta sensibilidade para detetar a infiltração microscópica de água em isolamentos de celulose envelhecidos e em fluidos minerais.

• Parâmetros técnicos: Inclui uma fonte de corrente de eletrólise variável de alta precisão até 400 mA, proporcionando uma resolução de medição de até 0,1 microgramas de água. Calcula automaticamente os resultados com base no peso da amostra, no volume e na densidade do óleo.

• Segurança no laboratório: Incorpora uma matriz de célula de titulação totalmente selada para isolar completamente a entrada de humidade ambiente durante os fluxos de trabalho de medição em ppm.

Delta de Tan do óleo & Testadores de resistividade

Pontes de óleo automáticas avançadas, concebidas para avaliar o fator de dissipação dielétrico (tan delta) e a resistividade volumétrica em corrente contínua de líquidos isolantes, revelando contaminação química solúvel e partículas de degradação coloidal.

• Competências essenciais: Quantifica a permissividade relativa, o fator de potência de isolamento e a resistividade volumétrica de alta resolução num único ciclo de ensaio automatizado.

• Parâmetros técnicos: Utiliza pontes CA digitais de baixas perdas, capazes de testar valores de tan delta até 10^-5 resolução. Inclui calibração automática da capacitância das células vazias e válvulas internas de drenagem de óleo para uma lavagem sem sujidade.

• Controlo térmico: Integra uma estrutura padrão de célula de ensaio de três elétrodos com tecnologia de aquecimento por indução de alta frequência, garantindo uma estabilização uniforme da temperatura exatamente a 90 ℃ (+0,5 °C), em conformidade com as normas IEC 60247 e ASTM D924.

Aparelhos de medição da tensão interfacial

Tensiómetros de anel automatizados que utilizam o método do anel de Du Noüy para medir a tensão interfacial entre o óleo isolante e a água, indicando a presença de produtos de oxidação hidrofílicos e precursores de lamas.

• Competências essenciais: Deteta os primeiros sinais de degradação química e contaminação por tensioactivos antes de o lodo começar a precipitar-se nos enrolamentos ativos do transformador.

• Parâmetros técnicos: Equipado com microbalanças eletrónicas de alta resolução, combinadas com mecanismos automatizados de elevação vertical, garantindo uma separação do menisco líquido sem vibrações e leituras diretas da tensão superficial em mN/m.

• Integração analítica: Os microprocessadores integrados executam perfis de cálculo automático que incorporam a matriz de correlação de Zuidema-Waters para compensar as diferenças de densidade dos líquidos.

Aparelhos de ensaio do ponto de inflamação

Unidades de ensaio de laboratório de precisão concebidas para determinar os limites de inflamação dos fluidos isolantes, revelando a fissuração térmica interna, o envelhecimento do óleo ou a contaminação do combustível.

• Competências essenciais: Realiza determinações automatizadas do ponto de inflamação em copo fechado ou aberto, em conformidade com os requisitos específicos de avaliação de segurança dos ativos da rede de distribuição de energia.

• Parâmetros técnicos: Inclui varredura mecânica automatizada, rampas de aquecimento precisas e personalizáveis que correspondem às curvas padrão técnicas e detetores de flash por ionização de elevada capacidade de resposta.

• Correção atmosférica: As variantes de copo aberto incorporam módulos automáticos de correção da pressão atmosférica para uniformizar os resultados nas subestações situadas a grande altitude.

Medidores do índice de acidez do óleo

Tituladores automáticos de número de neutralização potenciométricos, concebidos para determinar com precisão o índice de acidez e a acumulação de acidez em óleos de transformadores em envelhecimento.

• Competências essenciais: Substitui os métodos subjetivos de extração manual de indicadores de cor por elétrodos potenciométricos de alta precisão e bombas de dosagem para titulação em microetapas, com uma precisão de 0,01 mL.

• Parâmetros técnicos: Capaz de executar sequências de testes automatizadas com vários copos, fornecendo pontos de neutralização exatos para amostras de óleo altamente descoloridas, escuras ou muito envelhecidas.

Medidores de viscosidade do óleo

Banhos termostáticos de viscosidade cinemática de alta precisão, concebidos para monitorizar os parâmetros de fluxo de fluidos e as capacidades de dissipação de calor em condições térmicas rigorosas.

• Competências essenciais: Mede os coeficientes de viscosidade cinemática (mm²/s ) de fluidos para transformadores, com o objetivo de avaliar a eficiência do arrefecimento ativo e o cumprimento das especificações relativas à bomba de fluido.

• Parâmetros técnicos: Configurado com banhos termostáticos de temperatura constante com vidro isolante de dupla camada, que apresentam uma precisão de controlo rigorosa de ±0,01 ℃. Permite o posicionamento simultâneo de vários tubos para viscosímetros Ubbelohde ou Cannon-Fenske, com sistemas automatizados de medição ótica do menisco do líquido.

Guia de seleção de equipamentos de análise de óleo de transformadores

Conformidade com as normas internacionais

Para apoiar os processos de aquisição técnica, os concursos de engenharia e as auditorias laboratoriais rigorosas, todos os testadores de óleo isolante da Run Test Electric são concebidos para cumprir as principais normas de ensaio globais:

• IEC 60156 e ASTM D1816 / D877: Diretrizes relativas à geometria dos elétrodos (esféricos vs. em disco), às distâncias entre os elétrodos e às velocidades de subida da tensão para a determinação da tensão de ruptura.

• ASTM D1533 e IEC 60814: Métodos de ensaio normalizados para a determinação coulométrica da água pelo método de Karl Fischer em líquidos isolantes.

• ASTM D971 e ISO 6295: Parâmetros regulamentares para a verificação da tensão interfacial do óleo em relação à água através do método do anel.

• ASTM D924 e IEC 60247: Normas que regulamentam a análise da permissividade relativa, da resistividade em corrente contínua e do fator de dissipação (tan Ã).

• IEC 60422: Código internacional de boas práticas para a supervisão e manutenção do óleo isolante em aparelhos elétricos.

Aplicações dos equipamentos de análise de óleo de transformadores

• Subestações de serviços públicos: Fornecer às equipas de manutenção no terreno e aos engenheiros de transmissão de energia instrumentos robustos e portáteis para a realização de controlos programados da qualidade do óleo.

• Centrais de produção de energia: Fornecimento de equipamento laboratorial de alto rendimento para a monitorização contínua dos ativos petrolíferos em instalações de produção de energia térmica, nuclear e hidráulica.

• Fabricantes de transformadores: Permite a realização de Testes de Aceitação na Fábrica (FAT) de referência precisos em óleos isolantes e óleos de éster novos, antes da libertação do equipamento pela fábrica.

• Projetos de energias renováveis: Garantir uma monitorização estável do estado dos transformadores elevadores instalados em parques eólicos e subestações solares em ambientes adversos.

• Transportes ferroviários e redes industriais: Proteger as redes de distribuição de alta potência, as estações de tração ferroviária e as infraestruturas de alimentação de emergência dos centros de dados contra desligamentos repentinos causados por falhas de isolamento.

Perguntas Frequentes - Diagnóstico do óleo de transformadores

P1: O que é a análise do óleo de transformador e por que razão é realizada?

A análise do óleo de transformadores consiste no processo de medição das propriedades físicas, químicas e elétricas do óleo isolante. É realizada para avaliar o estado atual do sistema de isolamento a óleo, detetar precocemente anomalias internas no transformador e garantir a segurança operacional.

P2: O que provoca uma queda repentina nos valores da tensão de ruptura (BDV) do óleo do transformador?

Uma queda repentina na tensão de ruptura é causada principalmente pela contaminação por humidade livre ou dissolvida, combinada com a acumulação de partículas suspensas condutoras, tais como partículas de carbono que provocam traços de arca ou fibras metálicas microscópicas.

P3: Com que frequência o óleo dos transformadores das subestações deve ser submetido a testes de diagnóstico?

De acordo com as diretrizes da norma IEC 60422, os transformadores de transmissão críticos devem ser submetidos a ensaios básicos (BDV, humidade, acidez) anualmente, enquanto a Análise de Gás Dissolvido (DGA) é recomendada a cada 6 a 12 meses, dependendo da idade do equipamento e dos padrões históricos de carga.

P4: O que é a Análise de Gás Dissolvido (DGA) e o que é que esta permite detetar?

O DGA é um teste de diagnóstico que extrai e identifica gases dissolvidos no óleo do transformador através da cromatografia de gás. Permite detetar falhas internas, tais como sobreaquecimento a baixa temperatura, arcos elétricos de alta intensidade, descargas parciais e degradação do papel de celulose, através do cálculo de rácios específicos de gases indicativos de falha.

P5: Qual é o nível de humidade considerado aceitável no óleo de transformador?

O teor de água admissível varia consoante a classe de tensão. Para transformadores com tensão nominal até 69 kV, os níveis de humidade devem, idealmente, permanecer abaixo dos 25 ppm. Para unidades de tensão extra-alta (EHV) com tensão nominal superior a 345 kV, a humidade deve ser rigorosamente controlada para valores inferiores a 10 a 15 ppm, a fim de manter a integridade dielétrica.

P6: O que indica um ensaio de Tan Delta em óleo?

Um ensaio do Tan Delta (fator de dissipação) do óleo mede as perdas dielétricas no óleo. Um valor elevado do Tan Delta indica um envelhecimento químico grave, oxidação do óleo, a presença de contaminantes solúveis ou a entrada de humidade, mesmo antes de se detectar uma queda evidente no BDV.

P7: Por que razão o ensaio de tensão interfacial (IFT) é útil?

O ensaio IFT mede a força necessária para puxar um pequeno anel através da interface óleo-água. Um valor baixo do IFT indica a presença de contaminantes polares e ácidos de oxidação, constituindo um aviso precoce de que o lodo está prestes a precipitar-se nos enrolamentos do transformador.

P8: Qual é a diferença entre os métodos de ensaio ASTM D1816 e ASTM D877?

A norma ASTM D877 utiliza elétrodos de disco plano e não envolve agitação do óleo, tornando-a menos sensível à humidade. A norma ASTM D1816 utiliza elétrodos esféricos VDE combinados com agitação contínua do óleo acionada por motor, proporcionando uma representação muito mais precisa das condições reais do fluido no interior dos transformadores de potência.

P9: Os vossos instrumentos de ensaio são compatíveis com fluidos à base de ésteres naturais e sintéticos?

Sim. Os nossos instrumentos dispõem de perfis de software ajustáveis e matrizes de calibração personalizadas, concebidas para analisar com precisão fluidos alternativos ecológicos, tanto naturais como sintéticos à base de ésteres, a par dos óleos tradicionais à base de minerais.

P10: Quais são as normas que regulam a calibração dos aparelhos de análise de óleo de transformador?

A nossa unidade de produção calibra todos os instrumentos com base em equipamentos de referência totalmente rastreáveis até aos quadros de metrologia nacionais e internacionais, incluindo o NIM, o NIST e as diretivas laboratoriais normalizadas em conformidade com a norma ISO/IEC 17025.