Causas dos Danos aos Transformadores por Raios e Se Pode Ainda Ser Utilizado Após Isso

1. O que causa danos aos transformadores por raios?

• Descarga Direta de Raio: Quando um raio atinge diretamente um transformador ou suas linhas de transmissão próximas, gera uma corrente transitória enorme que flui instantaneamente pelos enrolamentos e núcleo do transformador. Isso faz com que o material isolante aqueça rapidamente — até derreter —, levando a curtos-circuitos nos enrolamentos ou queima. Os danos causados por descargas diretas são frequentemente catastróficos.

• Tensão Induzida por Raio (Indução Eletromagnética): Mesmo que o raio não atinja o transformador diretamente, seu campo eletromagnético poderoso pode induzir tensões entre os enrolamentos — especialmente na ausência de blindagem eficaz. Essas tensões induzidas podem ser altas o suficiente para romper o isolamento do transformador, causando descargas parciais. Ao longo do tempo, esse estresse cumulativo degrada a camada de isolamento e, eventualmente, leva à falha.

• Ingresso de Surtos de Raio: Surtos gerados por raios que viajam ao longo das linhas de energia podem propagar-se rapidamente para o transformador. Se o transformador não tiver proteção adequada contra surtos, essas ondas de raio podem invadir diretamente o transformador, causando sobretensão que danifica o sistema de isolamento interno.

• Elevação de Potencial do Solo (GPR) / Retroflexão: Durante uma descarga de raio, a corrente do raio flui através do sistema de aterramento, criando uma queda de tensão através da resistência de aterramento. Se a resistência de aterramento do transformador for muito alta, pode ocorrer uma elevação significativa do potencial do solo. Isso pode resultar em "retroflexão", onde o tanque do transformador ou o lado de baixa tensão experimenta um potencial relativo alto, levando a danos no equipamento.

2. Um transformador ainda pode ser usado após uma descarga de raio?

Se um transformador pode continuar a ser usado após uma descarga de raio depende da extensão dos danos e dos resultados de inspeções subsequentes. Geralmente, as seguintes etapas devem ser tomadas imediatamente após a descarga:

• Isolamento de Segurança e Inspeção Visual: Primeiro, garanta a segurança isolando o transformador afetado da rede. Realize uma inspeção visual para identificar danos físicos óbvios, marcas de queimadura ou vazamento de óleo.

• Análise de Gases Dissolvidos (DGA): Analisar os gases dissolvidos no óleo do transformador é um método chave para diagnosticar falhas internas. Uma descarga de raio pode causar a decomposição de materiais isolantes, liberando gases específicos como hidrogênio e acetileno. A análise de amostras de óleo ajuda a avaliar a gravidade dos danos internos.

• Testes Elétricos: Realize testes incluindo medição de resistência de isolamento, teste do fator de perda dielétrica (tan δ) e medição de resistência de enrolamento DC para avaliar se o desempenho elétrico do transformador foi comprometido.

• Avaliação Profissional e Reparo: Com base nos resultados dos testes acima, técnicos qualificados devem avaliar a extensão dos danos e determinar a viabilidade de reparo. Danos menores no isolamento podem ser remediados através de secagem, reparo localizado de enrolamentos ou substituição do isolamento. No entanto, danos graves, como enrolamentos queimados, podem exigir um reenrolamento completo ou a substituição de todo o transformador.

Em resumo, os transformadores podem ser danificados por raios através de múltiplos mecanismos, e sua usabilidade após uma descarga depende inteiramente da gravidade dos danos. A chave para prevenir falhas relacionadas a raios está em estabelecer um sistema robusto de proteção contra raios, incluindo a instalação de para-raios, a implementação de aterramento eficaz e o uso de transformadores resistentes a raios.