Quais são os modos de falha possíveis em um transformador? Como identificar e corrigir essas falhas?

Os transformadores são componentes críticos nos sistemas de energia, e vários modos de falha podem afetar sua operação. A identificação e resolução oportuna desses modos de falha são essenciais para evitar paralisações custosas e garantir a confiabilidade do sistema. Abaixo estão alguns modos de falha comuns em transformadores, juntamente com métodos para identificá-los e resolvê-los:

• Falha de Isolamento
  Identificação: A falha de isolamento leva a uma diminuição da resistência de isolamento, que pode ser detectada através de testes de resistência de isolamento (teste de megger).
  Reparo: Substitua ou repara os materiais de isolamento danificados, conforme necessário, incluindo terminais, condutores ou enrolamentos inteiros. Investigue a causa raiz da falha de isolamento, que pode ser devido ao superaquecimento, entrada de umidade ou contaminação.

• Sobreaquecimento
  Identificação: O sobreaquecimento pode resultar de sobrecarga, refrigeração inadequada ou conexões soltas. Temperaturas elevadas podem ser detectadas usando sensores de temperatura e termografia infravermelha.
  Reparo: Reduza a carga dentro da capacidade nominal do transformador, assegure a refrigeração adequada e aperte as conexões soltas. Considere redesenhar o sistema de refrigeração, se necessário.

• Saturação do Núcleo
  Identificação: A saturação do núcleo ocorre quando o núcleo magnético atinge seu limite, causando distorção na forma de onda de saída. Isso pode ser observado através da distorção harmônica nas formas de onda de corrente e tensão.
  Reparo: Instale filtros harmônicos para mitigar a saturação do núcleo. Avalie se é necessário um material ou design de núcleo diferente para prevenir a saturação.

• Dano aos Enrolamentos e ao Núcleo
  Identificação: A inspeção visual pode revelar danos físicos, como rachaduras, deformações ou distorções nos enrolamentos ou no núcleo.
  Reparo: Repare ou substitua os componentes danificados. Danos menores nos enrolamentos podem ser reparados localmente, enquanto danos graves podem exigir reenrolamento ou substituição do núcleo.

• Contaminação e Degradação do Óleo
  Identificação: Análise do óleo, incluindo Análise de Gases Dissolvidos (AGD), pode detectar contaminantes e gases gerados durante falhas incipientes. Óleo escurecido ou com espuma também pode indicar problemas.
  Reparo: Substitua o óleo contaminado e aborde a causa raiz da contaminação. Considere a atualização para fluidos isolantes mais amigáveis ao meio ambiente e menos inflamáveis, se aplicável.

• Vazamentos em Terminais e Juntas
  Identificação: Vazamentos de óleo podem ser observados visualmente, especialmente em torno dos terminais e juntas.
  Reparo: Repare ou substitua terminais e juntas danificados. Aperte as conexões e assegure o selamento adequado.

• Curto-Circuitos
  Identificação: Curto-circuitos causam sobrecorrente e podem produzir sons distintivos. Os relés de proteção devem disparar devido ao curto-circuito.
  Reparo: Investigue a causa do curto-circuito, repare os componentes danificados e substitua quaisquer seções de enrolamento afetadas.

• Problemas com o Seletor de Derivação
  Identificação: Falhas no seletor de derivação podem causar problemas de regulação de tensão ou arco em Seletor de Derivação sem Carga (SDSC). Monitorar variações de tensão ajuda a identificar problemas no seletor de derivação.
  Reparo: Limpe, lubrifique e mantenha o seletor de derivação. Se persistirem problemas significativos, considere reparar ou substituí-lo.

• Ingresso de Umidade
  Identificação: O ingresso de umidade pode ser detectado através da análise do teor de umidade. A inspeção visual também pode revelar sinais de danos por umidade, como ferrugem ou corrosão.
  Reparo: Aborde a fonte de ingresso de umidade, repare ou substitua os componentes danificados e mantenha o selamento adequado.

A manutenção preventiva regular é crucial, incluindo inspeções visuais, amostragem de óleo e testes de resistência de isolamento, para detectar potenciais problemas precocemente. Além disso, considere empregar técnicas de monitoramento de condições, como monitoramento online e teste de descarga parcial, para avaliar continuamente a saúde do transformador. Manutenção e reparos oportunos ajudam a estender a vida útil do transformador e a prevenir falhas custosas.