Pontos de Risco na Operação de Transformadores e Suas Medidas de Prevenção

Os principais pontos de risco na operação de transformadores são:

• Sobretensões de comutação que podem ocorrer durante a energização ou desenergização de transformadores sem carga, comprometendo a isolamento do transformador;

• Aumento de tensão em transformadores sem carga, o que pode danificar o isolamento do transformador.

1. Medidas Preventivas Contra Sobretensões de Comutação Durante a Comutação de Transformadores Sem Carga

O aterramento do ponto neutro do transformador visa principalmente prevenir sobretensões de comutação. Em sistemas de aterramento de corrente elevada de 110 kV e superiores, alguns pontos neutros de transformadores são deixados não aterrados para limitar as correntes de falta monofásica ao solo. Em outras palavras, o número e a localização dos pontos neutros de transformadores aterrados na rede são determinados por considerações abrangentes, incluindo a segurança do isolamento do transformador, a redução da corrente de curto-circuito e o funcionamento confiável da proteção por relé.

Ao comutar transformadores sem carga ou realizar operações de separação/paralelismo do sistema, o aterramento do ponto neutro do transformador pode prevenir acidentes causados por sobretensão de transferência capacitiva ou sobretensão de frequência de potência fora de sincronismo que possam resultar de operação assíncrona trifásica ou interrupção assimétrica do disjuntor. Portanto, a prevenção de perigos causados por sobretensões de comutação durante a operação de transformadores sem carga deve se concentrar na operação correta do disjuntor de desconexão do aterramento do ponto neutro do transformador.

A operação do disjuntor de desconexão do aterramento do ponto neutro do transformador deve seguir os seguintes princípios:

(1) Quando vários transformadores estão operando em paralelo em barras diferentes, pelo menos um ponto neutro de transformador em cada barra deve ser aterrado diretamente para evitar que uma barra se torne um sistema não aterrado se o disjuntor de ligação da barra for aberto.

(2) Se o lado de baixa tensão do transformador tiver uma fonte de energia, o ponto neutro do transformador deve ser aterrado diretamente para evitar que o disjuntor do lado de alta tensão seja acionado, deixando o transformador como um sistema não aterrado (ponto neutro isolado).

(3) Quando vários transformadores estão operando em paralelo, normalmente apenas um ponto neutro de transformador é permitido ser aterrado diretamente. Durante as operações de comutação de transformadores, o número original de pontos neutros aterrados diretamente deve ser mantido sempre. Por exemplo, se dois transformadores estão operando em paralelo - com o ponto neutro do Transformador Número 1 aterrado diretamente e o ponto neutro do Transformador Número 2 aterrado através de um gap - antes de desligar o Transformador Número 1, o disjuntor de desconexão do aterramento do ponto neutro do Transformador Número 2 deve ser fechado primeiro. Da mesma forma, apenas após o Transformador Número 1 (com seu ponto neutro aterrado diretamente) ter sido reenergizado com sucesso, o disjuntor de desconexão do aterramento do ponto neutro do Transformador Número 2 pode ser aberto.

(4) Antes de desenergizar ou energizar um transformador, para prevenir sobretensões causadas pela operação assíncrona trifásica ou pelo fechamento incompleto de fases do disjuntor, o ponto neutro do transformador deve ser aterrado diretamente antes da operação. Após a energização, o método de aterramento neutro deve ser ajustado de acordo com o modo de operação normal, e as configurações de proteção do ponto neutro do transformador devem ser modificadas de acordo com sua configuração de aterramento.

2. Medidas Preventivas Contra o Aumento de Tensão em Transformadores Sem Carga

Os despachantes devem tomar medidas durante os comandos operacionais para evitar o aumento de tensão em transformadores sem carga - por exemplo, energizando reatores, operando condensadores síncronos com cargas indutivas ou ajustando os reguladores de tensão de transformadores com regulagem sob carga (OLTC) para reduzir a tensão no lado receptor. Além disso, a tensão no lado de envio também pode ser reduzida de forma apropriada. Se o lado de envio for uma usina de energia fornecendo apenas uma subestação, a tensão da usina pode ser significativamente reduzida de acordo com os requisitos do equipamento. Se a usina de energia também fornecer outras cargas, sob condições viáveis, a barra da usina pode ser dividida para que parte das fontes de geração possa ajustar a tensão de forma independente de acordo com os requisitos do equipamento.