Análise de óleo Isolante

 

Conheça os serviços do laboratório da INFRALUB para análise de óleo isolante.

• Cromatografia Gasosa

 

A INFRALUB conta com equipe especializada e equipamentos prontos para análise através da técnica de cromatografia gasosa:

 

NBR 7070: 2006

NBR 7274: 1982

 

A análise dos gases dissolvidos em óleo isolante é o ensaio de monitoramento mais importante aplicado a equipamentos elétricos imersos em óleo. Este ensaio, extremamente sensível, permite obter informações cruciais sobre as condições operativas do transformador podendo indicar, por exemplo, a presença de descargas elétricas internas, sobreaquecimento e pontos quentes, e outros defeitos incipientes.

 

Para isso, são analisados a presença de 9 gases, sendo Hidrogênio (H2), Oxigênio (O2), Nitrogênio (N2), Monóxido de Carbono (CO), Dióxido de Carbono (CO2), Metano (CH4), Etileno (C2H4), Etano (C2H6) e Acetileno (C2H2). A concentração destes no óleo, a relação entre a concentração destes e a taxa de crescimento em um determinado período, fornecem um diagnóstico preciso do estado operativo do equipamento, permitindo que em casos de defeitos incipientes, sejam adotados procedimentos corretivos adequados.

 

Esta indicação do defeito antes da falha da unidade ocorrer, permite que seja realizado um reparo eficiente com um tempo mínimo de desligamento programado, ou mesmo em situações drásticas a perda do equipamento.

 

• Ensaios Fisico - Químicos

 

Veja os serviços que são executados para os ensaios de físico químicos para óleo isolante

 

Determinação de teor de água

 

NBR 10710:2006

 

Água no óleo isolante, mesmo que em pequenas quantidades, é muito prejudicial, pois é atraída para as zonas de maior “stress” elétrico. A água acelera a degradação tanto da isolação celulósica quanto do próprio óleo isolante, liberando mais água neste processo de deterioração. A “rigidez dielétrica” do sistema isolante é uma função direta do conteúdo de água. Num equilíbrio dinâmico, a água migra tanto da isolação sólida para o óleo isolante quanto o inverso, em função das mudanças de temperatura de operação.

 

Determinação da rigidez

 

NBR IEC 60156:2004

 

A rigidez dielétrica é a medida da capacidade dos óleos isolantes para suportar tensões elétricas sem apresentar ruptura do dielétrico. O teste envolve a aplicação de uma tensão alternada a uma taxa controlada a dois eletrodos imersos no fluido isolante, separados por uma distância padrão. Quando da aplicação da tensão, em um determinado momento ocorre a ruptura do dielétrico, neste instante é registrado a tensão de ruptura dielétrica do líquido isolante. Contaminantes, como água, sedimentos e partículas condutoras reduzem a rigidez dielétrica do óleo isolante. A combinação destes contaminantes tendem a reduzir a rigidez dielétrica em um grau maior do que os mesmos contaminantes isoladamente.

 

Determinação do número de acidez por titulação

 

NBR 14543:2009

 

Os óleos isolantes podem conter constituintes ácidos na forma de aditivos, ou em maior grau, na forma de produtos de degradação. A concentração destes ácidos aumenta rapidamente dependendo do sistema de conservação do óleo. Quando existem altas concentrações de oxigênio dissolvido no óleo e temperaturas de operação elevadas, a velocidade de formação destes ácidos aumenta significativamente. O valor de acidez do óleo indica a vida remanescente deste óleo antes que ele contribua para a degradação de outras partes do transformador, principalmente a isolação celulósica. Se a acidez aumenta significativamente, procedimentos corretivos de manutenção, como a substituição, ou regeneração do óleo isolante devem ser tomados a fim de se evitar maiores danos a isolação celulósica. Melhoras nos sistemas de preservação do óleo evitando-se a entrada de oxigênio também contribuem para se diminuir a formação de ácidos e outros produtos de degradação.

 

Determinação da tensão interfacial

 

NBR 6234

 

A tensão interfacial (IFT) mede a força necessária para se romper a interface entre dois líquidos não miscíveis, neste caso óleo e água. O teste é sensível à presença de compostos de oxidação, derivados da degradação do óleo isolante, com características poláres, como ácidos, ésteres e outros, e contaminantes polares derivados de materiais construtivos, ou da degradação dos materiais isolantes sólidos. Medidas de tensão interfacial em óleos isolantes elétricos proporcionam um meio sensível para detectar pequenas quantidades de contaminantes polares e solúveis e produtos de oxidação. Um valor elevado para um óleo mineral isolante novo indica a ausência de contaminantes indesejáveis. O teste é freqüentemente aplicado aos óleos em serviço como subsidio a uma indicação do grau de deterioração.

 

Determinação de fator de perdas dielétricas e da permissividade relativa

 

NBR 12133

 

Fator de dissipação (ou Fator de Potência) - é a medida das perdas dielétricas em um líquido isolante elétrico, quando este é submetido a um campo elétrico em corrente alternada. A análise do fator de dissipação é um instrumento útil no controle de qualidade do óleo sendo indicativo de contaminação do óleo ou a degradação do óleo em serviço.

Resistividade de um líquido é uma medida da propriedade de isolamento elétrico em condições comparáveis às do teste. Uma alta resistividade reflete um baixo teor de íons livres e partículas com carga, e normalmente indica uma baixa concentração de contaminantes. Valores baixos de resistividade são um sinal de que o óleo contém partículas contaminantes e ou produtos de oxidação.

 

Determinação da massa específica e da densidade relativa pelo densímetro digital

 

NBR 14065:2006

 

Densidade ou gravidade específica do óleo é a relação entre os pesos de volumes iguais de óleo e água, em condições específicas de ensaio. A gravidade específica do óleo mineral influencia as taxas de transferência de calor. O ensaio de densidade permite diferenciar os tipos comuns de óleo, como naftênico, parafínico, silicone e outros. Além disso permite verificar ocorrências de misturas indevidas com solventes.

 

Determinação da cor - Método do colorímetro ASTM

 

NBR 14483:2008

• Serviços Especiais de Óleo Isolante

 

 

Determinação de 2 furfural e seus derivados em óleo isolante

 

NBR 15349: 2006

 

Com o envelhecimento do papel isolante do transformador, são produzidos compostos solúveis em óleo denominados compostos furânicos. Altas concentrações de 2-furfural, o composto de maior predominância, no óleo é uma indicação clara da degradação da celulose.

A determinação dos compostos furânicos deve ser realizada inicialmente para todos os transformadores de potência para ter uma concentração de referência. Devem-se analisar também os transformadores importantes ao sistema, e os mais antigos, que tenham alta taxa de formação monóxido e dióxido de carbono, detectados por cromatografia gasosa, ou quando outros testes indicam envelhecimento acelerado.

Utilizando a técnica de cromatografia líquida de alto desempenho, esta análise fornece subsídios para avaliação do estado de envelhecimento da isolação celulósica dos transformadores, permitindo tomada de decisões quanto à substituição da unidade ou estudos de confiabilidade e sobrecarga de sistemas de potência.

 

Determinação do teor de bifenilas policloradas (PCB)

 

NBR 13882: 2008

 

Este teste determina a presença de PCB’s, conhecidas comercialmente por ascarel. Estas substâncias são perigosas para a saúde, não ocorrendo naturalmente no ambiente, mas freqüentemente encontrados em no óleo isolante de equipamentos elétricos. A legislação atual requer que equipamentos que possuem teor de PCB’s acima de 50 mg/kg sejam identificados. Portanto este é um teste essencial para qualquer óleo isolante.

Determinação do teor de DBDS – Dibenzildissulfeto

Método Cigré Brasil por cromatografia gasosa

A presença de DBDS em óleo isolante é extremamente prejudicial aos equipamentos elétricos, sendo considerado um dos componentes causadores da corrosividade do óleo. O DBDS reage fortemente com o cobre dos enrolamentos provocando a formação de sulfeto de cobre sobre o papel causando a falha dos equipamentos, sendo a maior ocorrência de falhas constatadas em transformadores e reatores.

 

Determinação da concentração de passivadores BTA e TTA

 

IEC 60666 - 2010

 

Com a finalidade de mitigar o problema de corrosividade de óleos isolantes que contém DBDS, são adicionados aditivos ao óleo que tem a propriedade de inibir a formação de sulfeto de cobre nos enrolamentos e cabos dos transformadores. O principal passivador utilizado é o Irgamet39 ou TTA (tolutriazol).

A concentração ideal de TTA no óleo é de 100 mg/Kg de óleo. Em óleos que contem DBDS é importante determinar a concentração do passivador para que este se mantenha numa concentração mínima de 20 mg/Kg, e seja reposto quando alcançar este limite.

 

Determinação de enxofre corrosivo

 

NBR 10505: 2006

 

A presença de compostos de enxofre com potencial corrosivo no óleo isolante é extremamente danoso ao equipamento elétrico. A avaliação do potencial corrosivo no óleo permite tomar providências para que se minimizem os danos causados por estes compostos. O problema de corrosividade em óleos isolantes não é novo, mas recentemente muitos transformadores e reatores novos falharam devido à presença do composto conhecido como DBDS ou dibenzildissulfeto em óleos isolantes.