Um Acidente de Explosão de Equipamento GIS Causado por Erros de Fiação Secundária de PT

1. Visão Geral do Acidente

Uma nova subestação de 110kV explodiu durante a comissionamento devido a um curto-circuito no circuito secundário do PT. Embora a causa fosse simples, as consequências foram graves, merecendo reflexão.

2. Processo do Acidente

No dia da transmissão de energia:

• A alimentação superior carregou o GIS de 110kV (um aparelho combinado).

• 20 segundos após o fechamento do disjuntor de entrada e a primeira carga ao vivo na barra de 110kV, fumaça branca surgiu entre o compartimento do PT e o gabinete de controle.

• Dentro de dez segundos, o compartimento do GIS do PT da barra explodiu. A alimentação superior disparou; o isolador discoidal do compartimento do PT estourou, enchendo a sala do GIS com fragmentos de isolador e subprodutos da combustão do SF₆.

3. Análise da Causa
3.1 Investigação no Local

O PT de 110kV (Shanghai MWB, tipo eletromagnético) tinha:

• 1 enrolamento secundário básico: 100/√3 V (150VA, classe 0,2).

• 1 enrolamento secundário auxiliar: 100V (150VA, classe 3P), não utilizado conforme o projeto (encaminhado ao bloco terminal do gabinete de controle, sem conexão externa).

Achados principais:

• Fase C: Queima severa do isolamento do enrolamento secundário do PT; condutor do enrolamento básico carbonizado. Isolamento total do condutor do enrolamento auxiliar queimado; tubo de isolamento entre o enrolamento auxiliar e o núcleo de ferro carbonizado. Resistência de isolamento entre os enrolamentos básico e auxiliar = 0.

• Fase B: O isolamento externo do enrolamento secundário básico apresentava marcas de queimadura; filme interno intacto. O isolamento superficial do enrolamento auxiliar mostrava queimadura por superaquecimento.

• Fase A: Queima leve do isolamento superficial do enrolamento secundário básico; outros condutores/isolamentos intactos.

Conclusão preliminar: Curto-circuito no circuito secundário do PT, provavelmente nos enrolamentos auxiliares das fases B/C.

Inspeção adicional do gabinete de controle: Os enrolamentos auxiliares das fases B/C estavam curtos internamente. As ligações previstas no projeto (C - ncf para o terminal 11, B - nbf para o terminal 15) foram mal encaminhadas (C - ncf para 12, curto para 14 - cf; B - nbf para 16, curto para 18 - bf).

3.2 Desenvolvimento do Acidente

• Início do curto-circuito: Após o fechamento do sistema primário, os enrolamentos auxiliares das fases B/C (cf, ncf; bf, nbf) curtos → queda de tensão nas fases B/C.

• Fim do curto-circuito da fase B: Após 20 segundos, o curto-circuito da fase B foi desconectado (condução primária queimada pelo arco). O tempo curto causou apenas superaquecimento do enrolamento auxiliar da fase B.

• Consequência da fase C: 43 segundos de curto-circuito (conforme registro do acidente) superaqueceram o condutor secundário da fase C → derretimento/carbonização do isolamento. A fumaça branca veio disso.

• Falha do isolamento: O derretimento do isolamento do enrolamento auxiliar do PT degradou o gás SF₆ na câmara do PT → nível de isolamento reduzido.

• Descargas: Isolamento reduzido + distâncias próximas fase-terra → descargas das fases A/B/C para a carcaça do GIS.

• Explosão: A energia do arco aumentou a pressão na câmara de gás → estouro do isolador discoidal do PT.

3.3 Erro Humano

Durante a comissionamento:

• Técnicos reverificaram a polaridade e o isolamento do PT.

• Por conveniência, removeram o circuito secundário do PT do bloco terminal do gabinete de controle.

• Por engano, curtos os terminais dos enrolamentos auxiliares das fases B/C; falha em verificar → enrolamentos auxiliares das fases B/C curtos.

4. Medidas Preventivas
4.1 Segurança do Circuito Secundário do PT

Curto-circuitos no circuito secundário do PT danificam componentes ou queimam o PT. Instalado em uma câmara de GIS fechada, falhas no PT causam explosões (com risco de lesões e atrasos nas reparações). Portanto, a instalação e o cablagem do PT em GIS exigem atenção rigorosa.

4.2 Protocolos do Circuito Secundário

As "Regulamentações de Trabalho em Segurança Elétrica" e as "Regulamentações de Segurança para Trabalhos de Proteção de Relé no Local" exigem bilhetes de segurança para desmontagem e cablagem secundária. Usando esses (e integrando o controle de riscos) poderia ter evitado a ligação errada sob pressões de trabalho e tempo.

4.3 Testes Pré-Energização

Fortalecer os testes pré-energização do PT (padronizados, documentados). Impor a execução rigorosa dos testes para evitar erros de trabalho descuidado.

4.4 Medidas Organizacionais e de Proteção

Proteger equipamentos comissionados (trancar gabinetes, usar selos). Modificar apenas após aprovação; ter restauração supervisionada.

4.5 Remoção de Circuitos Não Utilizados

Remover circuitos secundários não utilizados (reduzir riscos de erro). Neste caso, o enrolamento auxiliar não utilizado (encaminhado ao gabinete de controle) causou o acidente por ligação errada.

4.6 Interruptor de Ar no Corpo do PT

Instalar interruptores de ar secundários nas caixas de cablagem do corpo do PT (configuração atual nos gabinetes de controle não pode proteger os circuitos de GIS para PT). Isso isola falhas abaixo da saída secundária do PT.Reconstruindo o acidente, analisando as causas e propondo 6 medidas preventivas, estabelece-se um roteiro para a segurança do circuito secundário do GIS.