Serviços – Brastrafo
O monitoramento e a manutenção da qualidade do óleo são essenciais para garantir a operação confiável dos equipamentos elétricos contendo óleo isolante. Vários ensaios podem ser aplicados durante esse acompanhamento e sugerem o tipo de ação corretiva, caso necessário.
O óleo pode apresentar turbidez, água livre, borra insolúvel ou outro contaminante que pode influenciar na isolação do fluido.
Cor (ABNT NBR 14483)
A cor de um óleo isolante é determinada através de comparação de uma série de padrões de cores e indica o grau de deterioração do fluido.
Densidade (ABNT NBR 7148)
Este ensaio permite identificar os tipos mais comuns de óleo, como: mineral naftênico ou parafínico, silicone, vegetal e outros.
Fator de perdas dielétricas (ABNT NBR 12133)
Detecta a presença de contaminantes polares solúveis, produtos de envelhecimento ou coloides no óleo.
Índice de neutralização (ABNT NBR14248)
É a medida dos componentes ácidos presentes no óleo provenientes de produtos de oxidação. Essa situação em conjunto com água e contaminantes sólidos afetará a propriedade dielétrica do óleo. Os ácidos têm um impacto na degradação dos materiais celulósicos e podem também ser responsáveis pela corrosão de peças de metal de um transformador.
Rigidez dielétrica (ABNT NBR IEC 60156)
É a capacidade do óleo de resistir a tensões elétricas. Esse ensaio indica principalmente a presença de contaminantes como água ou partículas.
Tensão interfacial (ABNT NBR 6234)
A tensão interfacial entre o óleo e a água é um ensaio para se detectar contaminantes polares solúveis e produtos de oxidação, ou seja, avaliar a deterioração do óleo.
A diminuição acelerada da tensão pode também ser um indicativo de problemas com compatibilidade entre o óleo e alguns materiais do transformador, como vernizes.
Teor de água (ABNT NBR 10710)
A quantidade de água no óleo tem um impacto significativo na condição operacional e na vida útil do transformador. A combinação de água, temperatura do isolamento e o grau de envelhecimento do óleo podem influenciar na rigidez dielétrica e na taxa de envelhecimento da isolação celulósica.
Teor de PCB (ABNT NBR 13882)
As bifenilas policloradas (PCB) são uma família de hidrocarbonetos aromáticos clorados sintéticos, que se tornaram úteis em várias aplicações comerciais inclusive como fluido dielétrico, conhecido no Brasil como Askarel. Esse óleo foi muito utilizado no setor elétrico e possuía ótimas características devido a sua baixa condutividade e alta estabilidade térmica. Porém, por não ser biodegradável e ao longo do tempo com a descoberta do efeito carcinogênico, mutagênico e bioacumulativos em seres vivos, o mesmo foi proibido.
A NBR 8371 descreve os ascaréis para transformadores e capacitores, suas características e riscos, e estabelece orientações para seu manuseio, acondicionamento, rotulagem, armazenamento, transporte, procedimentos para equipamentos em operação e destinação final.
Segundo o Artigo 1º do Decreto Estadual: "As pessoas físicas ou jurídicas que utilizam ou tenham sob sua guarda transformadores, capacitores e demais equipamentos elétricos contendo PCBs, bem como óleos ou outros materiais contaminados por PCBs, ficam obrigadas a providenciar a sua eliminação progressiva até 2020, de acordo com os critérios estabelecidos nesta lei."
Para maiores informações, segue o link do Decreto Estadual (SP) sobre os óleos contaminados com PCB e sua destinação final:
https://www.al.sp.gov.br/repositorio/legislacao/lei/2006/lei-12288-22.02.2006.html
ACREDITAÇÃO – ENSAIO DE PCB e AMOSTRAGEM
A Norma ISO/IEC 17025 é um requerimento geral para Laboratórios de Ensaio e Calibração. O uso dessa norma leva a organização a melhorar as práticas e os procedimentos adotados, por meio do uso de controles de qualidade na manutenção da eficácia e a eficiência dos seus processos.
A acreditação é o reconhecimento formal de que um laboratório está operando um sistema da qualidade documentado e é tecnicamente competente para realizar ensaios específicos, avaliados segundo critérios baseados na ISO/IEC 17025. No Brasil, a acreditação é feita pela Coordenação Geral de Acreditação (Cgcre). A CGCRE é uma das unidades organizacionais do INMETRO que atua independentemente.
A Brastrafo do Brasil Ltda é acreditada desde 2018 no ensaio de Teor de PCB (Bifenilas Policloradas) através da NBR 13882:2008 e também na amostragem de líquidos isolantes em equipamentos elétricos por meio da NBR 8840:2013. Entretanto, a acreditação somente confirma um trabalho realizado durante todos esses anos, de qualidade, empenho e de melhoria contínua, buscando sempre a confiança, resultados consistentes e a satisfação dos nossos clientes.
Visualize nosso Escopo de Acreditação:
http://www.inmetro.gov.br/laboratorios/rble/docs/CRL1337.pdf
Análise cromatográfica de gases dissolvidos (ASTM 3612 – Método C – Headspace)
A formação de gases em equipamentos elétricos imersos em óleo pode se dar devido ao processo de envelhecimento natural, e/ou em maior quantidade, como resultado de defeitos incipientes. A operação em presença de defeitos pode causar sérios danos aos equipamentos. Logo, é de grande interesse que se possa detectar o defeito em seu estágio inicial de desenvolvimento, podendo a natureza e a importância dos defeitos serem avaliadas a partir da composição dos gases e da taxa de crescimento com que são formados.
A análise periódica de amostras de óleo quanto a gases dissolvidos é uma das formas de detectar defeitos em equipamentos elétricos, como descargas parciais, descarga de baixa ou alta energia, centelhamento e sobreaquecimentos.
Nesta análise é possível quantificar a presença de nove gases, sendo eles: Hidrogênio (H2), Oxigênio (O2), Nitrogênio (N2), Monóxido de Carbono (CO), Dióxido de Carbono (CO2), Metano (CH4), Etileno (C2H4), Etano (C2H6) e Acetileno (C2H2).
A interpretação dos resultados obtidos por esta técnica é conforme a ABNT NBR 7274 para óleos minerais e a ABNT NBR 16788 para óleos vegetais.
Viscosidade (ABNT NBR 10441)
A viscosidade está relacionada à velocidade de fluxo do líquido dielétrico e tem influência sobre a transferência de calor e, consequentemente sobre a elevação de temperatura do equipamento.
Estabilidade à oxidação (IEC 61125)
É a capacidade de um líquido isolante para suportar a oxidação sob estresse térmico e na presença de oxigênio e um catalisador de cobre.
A estabilidade à oxidação fornece informações gerais sobre a estabilidade do líquido isolante sob condições de serviços em equipamentos elétricos. A propriedade é definida como resistência à formação de compostos ácidos, borra e compostos que influenciam o fator de dissipação dielétrica sob determinadas condições.
Estabilidade à oxidação pela bomba rotativa (ROBOT) (ABNT NBR 15362)
Determina a estabilidade à oxidação pela bomba rotativa de óleos minerais isolantes novos, contendo 2,6-diterc-butil paracresol e/ou 2,6-diterciário-butil fenol, através da medida do tempo de indução.
Enxofre corrosivo (ABNT NBR 10505)
O processo de refinamento, o grau de refinação e o tipo de petróleo resultam em uma quantidade específica de enxofre no óleo, normalmente presentes em forma de compostos orgânicos (organossulfurados). A contaminação e o mau refinamento também geram compostos reativos que causam a corrosão de metais em temperaturas normais.
Algumas moléculas contendo enxofre podem causar a formação de sulfeto de cobre (Cu2S), que, por sua vez, se deposita na isolação celulósica do equipamento elétrico. Este fenômeno leva a uma redução das propriedades do isolamento elétrico e já resultou em várias falhas de equipamentos em serviço.
Dois procedimentos são apresentados, um deles é utilizando frasco de DBO, indicado para recebimento e qualificação de líquidos isolantes novos, antes de qualquer contato com materiais de fabricação de equipamentos elétricos. A outra metodologia é utilizando frasco tipo vial, que foi desenvolvida para o monitoramento de óleos minerais em serviço, onde a influencia da cor do óleo e a presença de compostos de oxidação é minimizada.
Determinação de 2-furfural e seus derivados (ABNT NBR 15349)
O material celulósico tem como função a isolação sólida de equipamentos elétricos isolados a óleo, e sua degradação gera a formação de diversos compostos provenientes da composição de celulose, como furanos e seus derivados.
Nesse material celulósico encontra-se uma grande proporção desses derivados furânicos, que por sua vez são ligeiramente solúveis em óleo. Sua presença possibilita a reconhecimento de uma possível degradação do material, podendo assim ser usada como instrumento de diagnóstico do equipamento, correlacionando os resultados obtidos com os valores de grau de polimerização do papel isolante e como informação suplementar para a análise de gases dissolvidos de transformadores
Uma vez que não há possibilidade de recolher amostras de papel dos enrolamentos do transformador sem desmontá-lo, a degradação do papel é analisada pela concentração de compostos furânicos dissolvidos no óleo (principalmente 2FAL), determinada por Cromatografia Líquida de Alto Desempenho (HPLC).
Grau de Polimerização do papel isolante (ABNT NBR IEC 60450)
O papel utilizado nos transformadores é proveniente da madeira e produzido pelo processo Kraft, cujo principal constituinte é a celulose.
O envelhecimento do papel provoca uma diminuição no comprimento das cadeias de celulose, além de gerar umidade e subprodutos específicos como os compostos furânicos que se difunde no óleo mineral isolante.
O tempo de vida útil restante de um transformador depende do nível de degradação do isolamento sólido.
Determinação do teor de dibenzil dissulfeto (DBDS) (ABNT NBR 16412)
O DBDS opera um papel predominante no problema da corrosão, pois em temperatura normal de operação do transformador ele é potencialmente corrosivo para as superfícies de cobre e pode formar sulfeto de cobre sob certas condições.
A realização desta análise é essencial para a verificação do nível de contaminação de DBDS no óleo. Dependendo da quantidade encontrada deste composto se faz necessária a adição de um passivador que inibe a ação potencialmente corrosiva do DBDS no cobre.
Passivadores (BTA e TTA) (ABNT NBR 16270)
A passivação inibe a formação de sulfetos sobre os condutores e papéis isolantes das bobinas, controlando a tendência corrosiva dos compostos de enxofre presentes em alguns tipos de óleo mineral isolante. Eles têm sido utilizados não só para neutralizar a corrosão, mas também para melhorar a estabilidade à oxidação e para suprimir a eletricidade estática.
Teor de inibidor de oxidação (DBPC) (ABNT NBR 12134)
O ensaio visa determinar a quantidade de 2,6-di-terciário-butil paracresol (DBPC), que foi adicionado ao óleo mineral isolante novo ou regenerado, como proteção contra a oxidação ou a quantidade remanescente em um óleo usado. O DBPC é utilizado para aumentar a vida útil do óleo isolante e do transformador.
Ponto de Fluidez (ABNT NBR 11349)
É a medida da capacidade do óleo fluir sob baixas temperaturas.
Ponto de Fulgor e Combustão (ABNT NBR 11341)
O ponto de fulgor é uma medida da tendência da amostra a formar uma mistura inflamável com o ar sob condições laboratoriais controladas.
O ponto de combustão é uma medida da tendência da amostra em manter a combustão.
Ponto de Anilina (ABNT NBR 11343)
O ponto de anilina é um indicador de quanto aromático é o óleo. O valor do ponto de anilina diminui à medida que aumenta o teor de hidrocarbonetos aromáticos no óleo, ou quando a viscosidade do óleo aumenta.
Cloretos e Sulfatos (ABNT NBR 5779)
Esse método determina qualitativamente os cloretos e sulfatos inorgânicos presentes em óleos minerais isolantes.
Compatibilidade de materiais (ABNT NBR 14274 e 16431)
É de grande importância para determinação de contaminação do óleo em relação ao material usado no ensaio, a variação das propriedades elétricas do óleo, pois mudanças físicas e químicas no óleo como cor, tensão interfacial e índice de neutralização são indícios de degradação, solubilidade ou outros efeitos adversos do material ensaiado no óleo.
Já as mudanças físicas no material ensaiado, como dureza, inchamento ou descoloração, indicam o efeito do óleo sobre material analisado no ensaio e são usadas para determinar a utilização do material em presença do óleo isolante.
Composição carbônica (ABNT NBR 15363)
Este método é expresso em porcentagem de carbonos aromáticos, carbonos naftênicos e de carbonos parafínicos. Ele pode ser aplicado na determinação da composição carbônica de óleos minerais isolantes, com ou sem inibidor de oxidação, utilizados em equipamentos elétricos. Aplica-se também na observação dos efeitos sobre a constituição do óleo, dos vários processos de refino, tais como: extração por solvente, tratamento ácido, etc.
Contagem de partículas (ABNT NBR 14275)
A presença de partículas no óleo isolante pode ser proveniente de inúmeras fontes, como resíduo da fabricação do equipamento, armazenamento e manuseio do óleo e também desgaste dos materiais durante a operação ao longo dos anos.
Algumas falhas em transformadores de alta tensão têm sido associadas à contaminação por partículas. O ensaio de Contagem de Partículas é recomendado como ferramenta de monitoramento principalmente para início de operação dos equipamentos elétricos. A identificação da origem dessas partículas (como a ferrografia, por exemplo) é fundamental para uma rápida ação corretiva.
Determinação de sedimento e/ou borra precipitável (ABNT NBR 10576)
Esse método se aplica para determinar a presença de sedimento e borra precipitável em óleos isolantes usados.
Sedimento é o material insolúvel presente no óleo, como produtos de oxidação ou degradação insolúveis de materiais isolantes sólidos ou líquidos; produtos sólidos decorrentes das condições de serviço do equipamento; carbono, metal, óxidos metálicos; fibras e outros materiais estranhos de diversas origens.
A borra é um produto de degradação polimerizado de materiais isolantes sólidos e líquidos. A borra é solúvel em óleo até um determinado limite, dependendo das características de solubilidade e da temperatura do óleo.
As propriedades elétricas do óleo podem ser alteradas com a presença de sedimento e/ou borra. O seu acúmulo ou depósito pode impedir a troca de calor, favorecendo assim a degradação térmica dos materiais isolantes.
Índice de refração (ABNT NBR 5778)
Determina o índice de refração de líquidos isolantes. Cada tipo de óleo tem uma faixa conhecida de refração (raio de luz que atravessa o material gerando um desvio – a refração). Através deste ensaio identificamos o tipo de óleo e a contaminação com outros compostos.