Quais são as Falhas Comuns dos Transformadores de Baixa Tensão e Suas Soluções?

Falha de Circuito Aberto no Lado Secundário

O circuito aberto no lado secundário é uma falha típica de transformadores de baixa tensão, mostrando leituras anormais do voltímetro (zero/flutuação), medidores de energia defeituosos, ruídos zumbidos e superaquecimento do núcleo. Quando o circuito está aberto, a tensão secundária dispara (sem corrente secundária para equilibrar a força eletromotriz primária), causando saturação do núcleo, distorção do fluxo e potencial superaquecimento/dano.

As causas incluem terminais soltos, contato ruim ou erro humano. Nos sistemas de baixa tensão, o lado secundário se conecta em paralelo a medidores/dispositivos de proteção (alta impedância, quase sem carga). Uma quebra/contato ruim forma um circuito aberto - por exemplo, terminais enferrujados de uma subestação de 10kV causaram circuito aberto, erros no voltímetro e operação incorreta da proteção.

Para corrigir: Primeiro, desative as proteções propensas a operações incorretas. Verifique as junções/terminais (meça a resistência secundária com um multímetro). Repare os pontos de circuito aberto de forma segura. Faça um curto-circuito temporário no secundário nos terminais de teste (não para uso de longo prazo).

Falha de Dano na Isolamento

O dano no isolamento é comum, causando fusíveis de alta tensão derretidos, descargas internas, superaquecimento ou incêndio. Causado por umidade, ferrugem, poeira ou dano mecânico (degradando materiais de isolamento como resina epóxi, aço silício ou papel).

A absorção de água da resina epóxi aumenta drasticamente em alta umidade/temperatura (95% UR, 65°C), reduzindo a resistividade volumétrica de 1,57×10⁵Ω·cm para 5,21×10⁴Ω·cm. Poeira e vibração aceleram o envelhecimento.

Exemplo: Um transformador de tensão de uma subestação de 10kV falhou devido à entrada de água (selagem inadequada), reduzindo a resistência de isolamento e derretendo o fusível de alta tensão.

Prevenção: Realize testes regulares de isolamento (>1MΩ, megômetro de 2500V para PTs de 10kV). Mantenha o equipamento limpo, garanta o aterramento em um único ponto. Para transformadores úmidos: casos leves use circulação de óleo quente; casos graves precisam de secagem a vácuo ou substituição do isolamento.

Falha de Erro Excessivo

O erro excessivo causa leituras incompatíveis dos medidores, desvios de medição e julgamentos incorretos de proteção. Conforme JJG314-2010, os erros devem permanecer dentro dos limites para 25%-100% da carga secundária nominal. Cargas fora de faixa (muito altas/baixas) causam erros.

Causas: Sobrecarga secundária, queda excessiva de tensão no condutor, contatos ruins ou ambientes adversos. Por exemplo, fios secundários de 10kV longos/seção transversal pequena causaram erros de medição >0,5%.

Correção: Verifique as conexões secundárias (garanta bom contato). Meça o comprimento/seção transversal do fio; substitua/reduza os fios se necessário. Ajuste os erros (substitua se o ajuste falhar).

Falha de Dano Mecânico

Dano mecânico (deformação das bobinas, núcleos soltos, cascos quebrados) vem de transporte, instalação ou vibração inadequados. prejudica a precisão e causa descargas parciais/problemas de isolamento - por exemplo, a vibração durante a instalação de um transformador de 10kV soltou o núcleo, causando ruído e erros.

Prevenção: Use embalagens com amortecimento (cartão ondulado + espuma de poliuretano) durante o transporte (limite o deslocamento dos componentes a <1mm). Instale conforme as especificações, verifique a estrutura regularmente.

Falha de Aterramento Múltiplo do Circuito Secundário

O aterramento múltiplo causa deslocamentos de tensão neutra, julgamentos incorretos de proteção. Sistemas de baixa tensão requerem aterramento em um único ponto; o aterramento múltiplo cria correntes circulantes.

Causas: Instalação inadequada, fios danificados ou contatos ruins. Por exemplo, as bobinas auxiliares de fase B/C de uma subestação de 10kV aterradas juntas causaram sobrecorrente, fusível derretido e operação incorreta da proteção.

Correção: Identifique e remova pontos de aterramento extras (garanta um aterramento). Verifique as conexões. Teste a resistência entre UN e a barra de aterramento do painel de proteção (≈0Ω indica aterramento múltiplo).