Garantir a fiabilidade, a eficiência e a longevidade dos transformadores depende de testes e diagnósticos rigorosos do óleo do transformador. O óleo do transformador funciona como meio isolante e refrigerante. Com o tempo, no entanto, o seu desempenho pode ser afetado por altas temperaturas e stress térmico, falhas químicas, arcos elétricos, entrada de humidade e contaminação por partículas.

Os testes regulares de óleo de transformadores de potência permitem a deteção de falhas numa fase inicial, como o sobreaquecimento e a deterioração do isolamento, antes que se transformem em falhas dispendiosas. Estes diagnósticos são indispensáveis ​​para os gestores de ativos e profissionais de manutenção que procuram garantir o desempenho ideal do transformador.

Por que razão o teste regular do óleo do transformador é essencial

O óleo para transformadores é essencial para o funcionamento seguro e eficiente do transformador. Isola os componentes energizados, dissipa o calor e protege contra a humidade e a contaminação. Sem testes periódicos, a degradação pode passar despercebida, levando à diminuição da rigidez dielétrica, à redução da capacidade de arrefecimento e à redução da vida útil do transformador.

As principais razões pelas quais é importante fazer testes de rotina ao óleo são:

· Detecção preventiva de avarias: identificar problemas como a absorção de humidade, arco de combustão, quebra de celulose ou falha de isolamento antes de ocorrer a falha.

· Segurança operacional e conformidade: manter o óleo dentro dos padrões estabelecidos pela ASTM, IEC e outras diretrizes da indústria para garantir uma operação segura.

· Otimização de custos: a manutenção proativa é mais económica do que as reparações de emergência ou a substituição de componentes.

Ensaios básicos para diagnóstico de óleo de transformador

Um programa de testes abrangente inclui normalmente as seguintes avaliações principais:

1. Inspeção visual e física

As verificações iniciais revelam descoloração, turbidez ou lodo. As propriedades físicas, como a viscosidade, a densidade e o ponto de inflamação são medidas para garantir a conformidade operacional. ASTM D1524 (densidade relativa), ASTM D92 (ponto de inflamação) e ASTM D1500 (classificação de cor) são comummente referenciadas.

2. Teste de Tensão de Ruptura Dielétrica (BDV)

Este teste quantifica a resistência do óleo ao stress elétrico. É aplicada uma rampa de alta tensão até que o óleo falhe eletricamente entre os elétrodos padrão. De acordo com as normas IEC 60156 e ASTM D877/D1816, testes repetidos (normalmente cinco execuções) determinam uma tensão de rutura média. Um BDV baixo indica a presença de contaminantes, como humidade, partículas ou subprodutos da degradação.

3. Análise de gases dissolvidos (DGA)

A DGA identifica gases como o hidrogénio, metano, etileno e acetileno dissolvidos em óleo para detetar o sobreaquecimento, o arco voltaico ou a descarga parcial. Várias normas, como a IEC 60599 e a IEEE C57. 104, definem limites de concentração e interpretações da razão de gases, que auxiliam no diagnóstico preciso do tipo e da gravidade das avarias.

4. Teste de teor de humidade

A água diminui a rigidez dielétrica e promove danos no isolamento sólido. O teste de teor de humidade ou teste de titulação de Karl Fischer mede a humidade em partes por milhão (ppm), orientando decisões como a desgaseificação ou a substituição.

5. Acidez (Valor de Neutralização / TAN)

A oxidação do óleo leva à acumulação de ácido. O Índice de Acidez Total (TAN), normalmente medido pela norma ASTM D974, quantifica a acidez. Os óleos com teores superiores a 0,25 mg de KOH/g são considerados degradados.

6. Tensão Interfacial (IFT)

Este teste mede a resistência do óleo à formação de lamas e contaminantes e é frequentemente utilizado em conjunto com testes de acidez para avaliar a qualidade do óleo. Os óleos limpos variam entre 40 e 50 dinas/cm, enquanto valores inferiores a ~24 dinas/cm sugerem contaminação ou formação de lamas.

7. Análise de Furano

Este deteta compostos furânicos indicativos de degradação do isolamento de celulose. Os níveis elevados de furano indicam frequentemente envelhecimento térmico ou degradação mecânica do isolamento de papel.

Melhores práticas para testes de óleo de transformadores

1. Garanta técnicas de amostragem adequadas

Procedimentos de amostragem adequados são essenciais para todo o processo de teste, dado que amostras de baixa qualidade levam naturalmente a resultados enganadores. Um requisito fundamental para esta tarefa é utilizar recipientes limpos e bem selados, idealmente garrafas de vidro de 500 mL com tampas de polipropileno. Outras orientações essenciais incluem:

· Tenha pessoal qualificado, seja interno ou externo, para tratar da amostragem.

· Sempre que possível, utilize kits de amostragem especializados com tampões, tubos de aço inoxidável e panos sem pêlo.

· Purgue pelo menos 500 mL de óleo antes de recolher a amostra de teste.

· Registe a temperatura do óleo na amostragem, pois esta é essencial para leituras precisas de humidade.

· Sele, etiquete e proteja imediatamente as amostras da luz ou do calor.

2.º Colaborar com laboratórios acreditados

Escolha laboratórios certificados para realizar ensaios em conformidade com as normas ASTM, IEC e ISO. As instalações acreditadas utilizam métodos normalizados que garantem a fiabilidade — por exemplo, a ASTM D877 para a tensão de rutura e a D3612 para a DGA. Verifique sempre a calibração do laboratório, o estado da acreditação e o prazo de entrega.

3.º Monitorize os parâmetros principais e avalie as suas tendências

Dê prioridade aos testes que oferecem os insights preditivos mais valiosos, como os testes de BDV, DGA, humidade, acidez, IFT e furano. Além disso, acompanhe as leituras ao longo do tempo para identificar tendências, uma vez que alterações graduais podem indicar o desenvolvimento de falhas, mesmo dentro de valores aceitáveis.

4. Manter registos detalhados

Armazene os resultados dos testes, as datas de amostragem, as condições ambientais, os dados de carga do equipamento e as ações de manutenção de forma e local apropriados. A análise de tendências destes dados pode auxiliar na avaliação e planeamento da saúde dos ativos. Correlacione os testes de óleo com eventos como a revisão do gerador para avaliar a integridade geral do sistema.

5. Implementar a monitorização online para ativos críticos

Para avançar para o diagnóstico em tempo real, os transformadores críticos beneficiam de monitores online que medem a humidade, DGA, BDV e temperatura. Estes sistemas emitem alertas antecipados e reduzem a dependência de amostragens periódicas.

6.º Tome medidas oportunas a partir das conclusões do diagnóstico

Quando os testes indicarem anormalidades — por exemplo, aumento de acetileno, baixo BDV, humidade elevada — atue rapidamente. As medidas corretivas podem incluir:

· Filtragem ou processamento de óleo

· Sistemas de secagem e torres de desgaseificação

· Substituição parcial ou recuperação de óleo

· Manutenção corretiva do transformador (por exemplo, assistência do comutador de derivação, substituição de casquilhos)

Atrasar a ação pode acelerar a degradação e aumentar o risco de interrupção.

7.º Agende os testes com base na criticidade

Adote um cronograma com base nos riscos:

· Transformadores críticos: testes trimestrais ou semestrais.

· Unidades não críticas: anual ou bienal, dependendo da exposição e do stress operacional.

Cumpra as políticas de ativos específicas da IEEE, ASTM e de serviços públicos para determinar os intervalos.

Fluxo de trabalho de teste abrangente

1. Preparação da pré-amostragem: agendar, isolar, purgar.

2.º Recolher amostra: enxague e guarde num recipiente fechado.

3. Verificações de campo: realizar DGA ou BDV básico no local, se necessário.

4. Entregar ao laboratório: com dados de temperatura e cadeia de custódia.

5. Processamento e análise: laboratório executa bateria completa de testes.

6.º Relatório de revisão: avaliar parâmetros e tendências.

7. Planeamento de mitigação: definir medidas corretivas.

8. Atualizações de registos: alimentar os sistemas de gestão de ativos com descobertas.

Integração com Programas de Manutenção de Transformadores

O teste de óleo é apenas uma parte de uma estratégia robusta para a saúde do transformador. Considere complementar o diagnóstico de óleo com o seguinte:

·Inspeções visuais: verifique se existe corrosão no depósito, fugas, condições da pintura e integridade das buchas.

·Levantamentos termográficos: detetar pontos de acesso anómalos em casquilhos, comutadores de derivação e ligações.

·Testes elétricos offline: como testes de fator de potência/megger, relação de espiras, análise de frequência de varrimento para verificações de integridade mais aprofundadas.

·Vibração e ruído: rastrear sinais anormais dentro do tanque do transformador.

·Documentação e formação de pessoal: garantir que a equipa de amostragem e manutenção está devidamente formada.

Esta abordagem multifacetada identifica falhas ao nível do isolamento, enrolamento ou núcleo.

Conclusão

Os testes e diagnósticos de óleo de transformador são pilares indispensáveis ​​para a fiabilidade, o desempenho e a segurança dos ativos. Um programa holístico de manutenção preventiva pode reduzir drasticamente o risco de falha e prolongar a vida útil, bem como produzir melhores resultados e poupança de custos em comparação com as reparações reativas pós-falha. Com uma documentação cuidadosa, horários estruturados e pessoal treinado, os testes de óleo para transformadores tornam-se um facilitador proativo da excelência operacional.