Por que são necessários cinco testes de resistência a impulsos de tensão para transformadores de distribuição ou transformadores reformados antes da comissão oficial?
Teste de Impulso em Transformadores Novos ou Reformados Antes da Comissionamento
Você sabe por que transformadores novos ou reformados devem passar por testes de impulso antes da comissionamento oficial? Este teste verifica se a resistência à isolação do transformador pode suportar o impacto da tensão total ou das sobretensões de comutação.
O princípio por trás do teste de impulso relaciona-se ao que acontece quando um transformador desenergizado é desconectado. O disjuntor interrompe uma pequena corrente de magnetização, potencialmente forçando a interrupção da corrente antes que ela atinja zero devido ao corte de corrente. Isso cria sobretensões de comutação no transformador indutivo. A magnitude dessas sobretensões depende do desempenho do disjuntor, da estrutura do transformador e, crucialmente, do método de aterramento do neutro do transformador. Para transformadores sem aterramento ou aterrados através de bobinas de supressão de arco, a sobretensão pode atingir 4-4,5 vezes a tensão de fase, enquanto os transformadores com neutro diretamente aterrado geralmente experimentam sobretensões que não excedem 3 vezes a tensão de fase. É por isso que os transformadores submetidos a testes de impulso devem ter seus pontos neutros diretamente aterrados.
O teste de impulso também serve dois propósitos adicionais: verificar a resistência mecânica do transformador sob grandes correntes de inrush e verificar se os sistemas de proteção por relé mal funcionarão sob condições de correntes de inrush significativas.
Quanto à frequência dos testes: transformadores novos geralmente requerem cinco testes de impulso, enquanto transformadores reformados normalmente precisam de três testes.
Ao energizar um transformador desenergizado, ocorre uma corrente de inrush de magnetização, atingindo 6-8 vezes a corrente nominal. Esta corrente de inrush decresce rapidamente inicialmente, tipicamente reduzindo para 0,25-0,5 vezes a corrente nominal dentro de 0,5-1 segundo, embora a decomposição completa leve mais tempo—vários segundos para transformadores pequenos/médios e 10-20 segundos para transformadores grandes. Durante o período inicial de decomposição, a proteção diferencial pode mal funcionar, impedindo a energização do transformador. Portanto, a fechamento de impulso sem carga permite a verificação prática do fio, características e configurações da proteção diferencial sob condições de corrente de inrush, permitindo a avaliação de se os sistemas de proteção podem ser comissionados corretamente.
Conforme as normas IEC 60076, o teste de impulso sem carga a tensão total requer cinco impulsos consecutivos para produtos novos e três impulsos consecutivos após grandes reformas. Cada impulso deve ser separado por pelo menos 5 minutos, com pessoal monitorando o transformador no local para detecção de anormalidades, parando as operações imediatamente se problemas forem detectados. Após o primeiro impulso, o transformador deve operar continuamente por mais de 10 minutos, com os impulsos subsequentes separados por pelo menos 5 minutos. A exigência de cinco impulsos está especificada nas regulamentações, provavelmente representando uma consideração abrangente da resistência mecânica, efeitos de sobretensão e características de corrente de inrush.
Procedimento para Teste de Energização de Impulso de Transformadores em Sistemas Elétricos
Certifique-se de que os disjuntores e interruptores de desligamento no lado do gerador estejam abertos. Se necessário, desconecte as conexões terminais no lado de baixa tensão do transformador.
Ative os sistemas de proteção por relé do transformador e os controles de sistema de resfriamento, proteção e sinalização.
Engage o interruptor de aterramento do neutro do transformador.
Feche o disjuntor de alta tensão do transformador para realizar cinco energizações de impulso a partir do sistema elétrico, com intervalos aproximados de 10 minutos entre cada. Verifique o transformador para anormalidades e monitore o funcionamento da proteção diferencial e da proteção Buchholz (gás).
Quando possível, grave oscilogramas da corrente de inrush de magnetização durante a energização do transformador.
Durante o teste, os técnicos examinam a isolação dos terminais do transformador e escutam atentamente sons internos anormais, colocando um bastão de madeira ou varão isolante contra a carcaça do transformador. Se sons explosivos intermitentes ou ruídos súbitos e altos forem detectados, a operação deve ser interrompida imediatamente. Apenas após passar com sucesso nos cinco testes de impulso, o transformador pode ser comissionado para operação normal.
