O óleo do transformador é um componente vital nos transformadores de potência, desempenhando funções cruciais no isolamento, arrefecimento e extinção do arco. Determinar a frequência de mudança do óleo do transformador não é uma solução única para todos. Depende de uma variedade de fatores que podem ter um impacto significativo na vida útil e no desempenho do óleo.

Tipo de óleo de transformador

Óleo mineral

O óleo mineral é um dos tipos mais utilizados em transformadores. Em condições ideais de funcionamento, o óleo mineral para transformadores tem normalmente uma vida útil de 15 a 30 anos. No entanto, esta vida útil pode variar bastante. Por exemplo, num transformador de distribuição bem conservado, num ambiente relativamente limpo e estável, o óleo pode durar cerca de 30 anos. No entanto, se o transformador estiver localizado numa área industrial severa, com elevados níveis de contaminantes e com frequentes flutuações de carga, o óleo pode ter de ser mudado já a cada 15 anos. O óleo mineral é sensível à oxidação e à contaminação, podendo estes fatores acelerar a sua degradação.

Óleo de Éster Sintético

Os óleos éster sintéticos são conhecidos pela sua excelente estabilidade térmica e resistência à oxidação. Como resultado, geralmente apresentam uma vida útil mais longa em comparação com os óleos minerais. Em condições normais de funcionamento, os óleos de transformador à base de éster sintético podem durar 30 a 50 anos. São frequentemente utilizados em transformadores de alta tensão em áreas urbanas, onde a segurança contra incêndios e uma vida útil mais longa são considerações importantes. Devido à sua estrutura química, os ésteres sintéticos são mais resistentes à formação de lamas e ácidos, que são sinais comuns de degradação do óleo. No entanto, mesmo os óleos de éster sintéticos podem degradar-se com o tempo, especialmente se o transformador for sujeito a temperaturas extremas ou a tensões elétricas.

Óleo de éster natural

Os óleos de éster natural, derivados de fontes renováveis, como os óleos vegetais, também têm as suas próprias características de vida útil. Em condições normais de funcionamento, podem durar 20 a 40 anos. Os ésteres naturais são biodegradáveis ​​e possuem boas propriedades de isolamento elétrico. No entanto, tal como acontece com outros óleos, o seu desempenho pode ser afetado pelo ambiente de funcionamento. Em ambientes húmidos, os óleos de éster natural podem absorver mais humidade, o que pode acelerar a sua degradação e potencialmente reduzir o intervalo entre as mudanças de óleo.

Condições Operacionais

Temperatura

As altas temperaturas de funcionamento podem reduzir significativamente a vida útil do óleo do transformador. Por cada aumento de 6 a 8 °C na temperatura média de funcionamento acima do nível recomendado, a taxa de degradação do óleo duplica. Se um transformador estiver a funcionar constantemente perto ou acima da sua temperatura nominal devido a sobrecarga ou arrefecimento inadequado, o óleo degradar-se-á muito mais rapidamente. Nestes casos, o intervalo de mudança de óleo pode ter de ser reduzido em relação à vida útil padrão. Por exemplo, se o intervalo normal de mudança de óleo de um transformador for de 20 anos, mas este estiver a funcionar a uma temperatura elevada durante um longo período, o intervalo pode ser reduzido para 10 a 15 anos.

Humidade e Contaminação

A entrada de humidade no óleo do transformador é altamente prejudicial. A água pode reduzir a rigidez dielétrica do óleo, aumentando o risco de avaria elétrica. Se o teor de humidade do óleo mineral exceder 30 a 50 ppm (partes por milhão), pode começar a causar problemas. Contaminantes como pó, sujidade e partículas metálicas também podem acelerar a degradação do óleo. Numa área industrial com muita poeira, o transformador pode estar mais sujeito a contaminação, e o óleo pode ter de ser mudado com mais frequência. Testes regulares do teor de humidade e do nível de contaminação do óleo podem ajudar a determinar se é necessária uma mudança de óleo mais precoce.

Condições de carga

Ciclismo de carga frequente

Os transformadores que sofrem ciclagens de carga frequentes, nas quais a carga no transformador muda rapidamente, podem causar stress adicional no óleo. Os ciclos repetidos de aquecimento e arrefecimento associados às ciclagens de carga podem acelerar a oxidação e a degradação do óleo. Nestes casos, o intervalo de mudança de óleo pode ter de ser ajustado. Por exemplo, um transformador numa fábrica com exigências de produção variáveis ​​e, portanto, com ciclagens de carga frequentes, pode exigir mudanças de óleo a cada 10 a 20 anos, dependendo da gravidade das ciclagens, em comparação com um transformador com uma carga mais estável, que pode ter um intervalo de 20 a 30 anos entre as mudanças.

Sobrecarga

A sobrecarga contínua de um transformador é outro fator que pode reduzir a vida útil do óleo. Quando um transformador está sobrecarregado, gera mais calor, o que, como já foi referido anteriormente, acelera a degradação do óleo. Se um transformador estiver constantemente sobrecarregado, o óleo pode ter de ser mudado muito mais cedo do que em condições normais de carga. A monitorização da carga do transformador e a garantia de que opera dentro da sua capacidade nominal pode ajudar a manter a qualidade do óleo e prolongar a sua vida útil.

Monitorização e Teste

A monitorização e os testes regulares do óleo do transformador são essenciais para determinar o intervalo ideal de mudança de óleo. Testes como a tensão de rutura dielétrica, o nível de acidez, a análise de gases dissolvidos e a medição do teor de humidade podem fornecer informações valiosas sobre as condições do óleo. Se os resultados dos testes indicarem uma degradação significativa, como uma queda acentuada da rigidez dielétrica ou um índice de acidez elevado, pode ser o momento de mudar o óleo, independentemente da vida útil esperada, com base nos fatores acima mencionados.

Em suma, a frequência das mudanças de óleo do transformador depende do tipo de óleo, das condições de funcionamento, das condições de carga e dos resultados dos ensaios regulares. Ao considerar cuidadosamente estes fatores e ao realizar inspeções de rotina, os operadores do sistema elétrico podem garantir o funcionamento fiável e eficiente dos transformadores, mantendo a qualidade do óleo do transformador.