Causas e Tipos de Falhas de Multiponto de Terra no Núcleo do Transformador

Riscos de Falhas de Aterramento Múltiplo do Núcleo

O núcleo de um transformador não deve ter aterramento múltiplo durante a operação normal. Um campo magnético alternado ao redor das bobinas induz capacitâncias parasitas entre as bobinas, o núcleo e a carcaça. As bobinas vivas se acoplam através dessas capacitâncias, criando um potencial flutuante do núcleo em relação ao solo. Distâncias desiguais entre os componentes causam diferenças de potencial; quando suficientemente altas, elas geram faíscas. Esta descarga intermitente degrada o óleo do transformador e o isolamento sólido ao longo do tempo.

Para prevenir isso, o núcleo e a carcaça são conectados de forma confiável para compartilhar o mesmo potencial. No entanto, dois ou mais pontos de aterramento do núcleo/componentes metálicos formam um circuito fechado, causando circulação e superaquecimento local. Isso decompõe o óleo, reduz o desempenho do isolamento e, em casos graves, queima as chapas de silício do núcleo – levando a acidentes graves no transformador principal. Portanto, os núcleos dos transformadores principais devem usar aterramento em único ponto.

Causas de Falhas de Aterramento do Núcleo

As principais causas incluem: curto-circuitos na placa de aterramento devido a construção/projeto inadequados; aterramento múltiplo devido a acessórios ou fatores externos; detritos metálicos deixados no transformador; e arredondamentos, ferrugem ou escória de solda devido a processamento deficiente do núcleo.

Tipos de Falhas do Núcleo

Seis tipos comuns:

• Contato do núcleo com a carcaça/fixador: por exemplo, pregos de transporte não removidos, contato da perna do fixador com as colunas do núcleo, chapas de silício deformadas tocando os fixadores, cartão caído entre os pés do fixador e a cintura de ferro, ou suportes de termômetro muito longos.

• Coberturas de parafusos do núcleo muito longas causando curto-circuito com as chapas de silício.

• Objetos estranhos no tanque causando curtos-circuitos parciais (por exemplo, uma chave de fenda em um transformador 31500/110, um fio de cobre de 120mm em uma unidade 60000/220).

• Isolamento úmido/danificado (lama, umidade, isolamento de fixador/palmo/caixa de ferro degradado) levando a aterramento múltiplo de alta resistência.

• Rolamentos de bomba submersível desgastados liberando pó metálico; atração eletromagnética forma uma ponte entre trilhos inferiores, palmos ou fundo do tanque, causando aterramento múltiplo.

• Operação inadequada, manutenção e falta de inspeções programadas.