Sistema de Proteção Contra Incêndio para Transformadores – Causas Tipos e Requisitos

Causas de Incêndios em Transformadores

Transformadores podem pegar fogo devido a várias questões críticas, incluindo superaquecimento excessivo, curtos-circuitos graves, falhas no óleo isolante e descargas atmosféricas. Embora incêndios em transformadores sejam relativamente incomuns, suas consequências podem ser devastadoras. Como ilustrado na figura abaixo, um transformador envolvido por fogo geralmente é danificado irreparavelmente em minutos. No entanto, é crucial abordar o impacto potencial desses incêndios em equipamentos e estruturas adjacentes, pois medidas de mitigação adequadas podem limitar danos colaterais.

Riscos de Incêndio e Proteção para Transformadores

Um incêndio não contido em um transformador pode causar danos extensos e levar a interrupções prolongadas e não programadas de energia. Para transformadores de alta potência com tensões superiores a 123 kV, é prática padrão instalar sistemas dedicados de proteção contra incêndio. Uma solução comum são os sistemas de aspersão de água fixa, frequentemente referidos como sistemas "deluge" ou "água contra incêndio" para transformadores, como ilustrado na Figura 1.

Esses sistemas são projetados para suprimir rapidamente incêndios, aspergindo o transformador com uma quantidade controlada e volumosa de água, mitigando o risco de propagação do fogo para equipamentos ou estruturas adjacentes e minimizando o tempo de inatividade.

Sistemas de Proteção Contra Incêndio em Transformadores

Este sistema é ativado por detectores de chamas se o transformador estiver instalado ao ar livre, ou por detectores de fumaça se estiver em ambiente fechado.

Tipos de Sistemas de Proteção Contra Incêndio em Transformadores

Os sistemas de proteção contra incêndio em transformadores podem ser categorizados em:

Sistemas Baseados em Água e Neblina

• Componentes: Bombas de incêndio, sistemas de aspersão de água fixa/bocais, válvulas, componentes de válvulas e tubulações.

• Função: Suprimir rapidamente incêndios aspergindo o transformador com água, utilizando jatos de alta pressão ou névoa fina para resfriar superfícies e sufocar as chamas.

Sistemas de Detecção de Incêndio

• Componentes: Detectores de incêndio (sensores térmicos, de fumaça ou de chama), painéis de controle e cabos.

• Função: Detectar cedo riscos de incêndio e acionar sistemas de supressão ou alarmes para minimizar o tempo de resposta.
  

Considerações de Mitigação

A supressão de incêndio pode ser menos crítica se:

• O transformador estiver localizado remotamente de estruturas e outros equipamentos.

• Óleo em combustão puder ser contido efetivamente (por exemplo, através de barreiras resistentes a fogo ou sistemas de drenagem).

No entanto, na maioria dos casos, proteger as estruturas da planta, equipamentos adjacentes e pessoal exige medidas de supressão de incêndio.

Soluções Alternativas

O uso de fluidos isolantes menos inflamáveis (por exemplo, óleos de ponto de fulgor elevado ou ésteres sintéticos) pode reduzir riscos de incêndio e pode eliminar a necessidade de sistemas de supressão ativa, tornando-os uma alternativa viável em algumas instalações.

Requisitos para Proteção Contra Incêndio em Transformadores

Os princípios fundamentais para a proteção contra incêndio em transformadores são:

Instalações Novas com Transformadores Preenchidos com Óleo Mineral

• Novas instalações que contêm grandes transformadores preenchidos com óleo mineral localizados perto de estruturas da planta ou outros equipamentos devem incorporar sistemas ativos de supressão de incêndio para proteger a estrutura, equipamentos adjacentes e o meio ambiente.

• Além disso, eles requerem sistemas de contenção adequadamente projetados (por exemplo, diques de retenção de óleo) para prevenir a contaminação ambiental devido ao óleo derramado.

• Para novas instalações - e onde for prático em plantas existentes - transformadores preenchidos com óleo mineral devem ser localizados longe de edifícios, outros equipamentos e cursos d'água para minimizar riscos de incêndio e ambientais. Nesses casos, a supressão ativa de incêndio pode ser desnecessária se as distâncias de separação e outras medidas de mitigação de risco forem suficientes.
  

Instalações Existentes

• Sistemas de supressão de incêndio funcionais em operação devem continuar a proteger as estruturas e equipamentos da planta, mas devem ser periodicamente revisados quanto à adequação e conformidade com os códigos e padrões atuais.

• Sistemas de supressão de incêndio inativos ou não funcionais devem ser avaliados quanto à conformidade com os padrões modernos e restaurados ao status operacional quando necessário.

• Instalações existentes sem sistemas de supressão de incêndio devem instalá-los onde necessário para proteger estruturas ou equipamentos críticos, conforme determinado por avaliações de risco.

Manutenção e Avaliação de Transformadores

• Transformadores requerem avaliações periódicas de condição, além de inspeções, testes e manutenção rotineiros. Unidades com índices de condição baixos devem ser priorizadas para reabilitação ou substituição para reduzir riscos de falha.

Estruturas de Contenção de Incêndio

• Paredes ou barreiras de fogo devem ser instaladas entre transformadores adjacentes, entre transformadores e estruturas da planta, entre unidades monofásicas ou entre transformadores e outros equipamentos, onde for viável. Essas barreiras limitam a propagação de fogo e explosões, minimizando danos colaterais.

Operação do Sistema e Conformidade

• Sistemas de supressão de incêndio devem ser operados, mantidos e testados regularmente para garantir confiabilidade durante emergências.

• Estruturas de contenção de óleo e de separação de óleo-água (por exemplo, berma de contenção, tanques interceptores) devem estar em conformidade com todas as leis, regulamentos e padrões da indústria relevantes para prevenir a poluição.

Acesso e Segurança Pública

• O acesso às áreas dos transformadores deve ser restrito apenas a pessoal autorizado. Medidas devem ser tomadas para limitar fisicamente a proximidade do público aos transformadores, reduzindo o risco de lesões ou interferências não autorizadas.

• Todas as medidas de proteção contra incêndio e contenção devem estar alinhadas com as leis ambientais aplicáveis para evitar a não conformidade regulatória e o dano ecológico.

Ao aderir a esses princípios, as instalações podem mitigar efetivamente os riscos de incêndio, proteger a infraestrutura, salvaguardar o pessoal e minimizar o impacto ambiental de incidentes com transformadores.