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II Seminário de Termografia da ELETROSUL
Metodologia de análise de elevação de temperatura em Transformador de Corrente
Alexsandro Teixeira GomesPN/MT – Gerência de Planejamento e Engenharia de Manutenção da Transmissão
10 e 11/11/2010
Melhoria na gestão da termografia na área de transmissão da CEMIG-GT
Metodologia de análise de elevação de temperatura em Transformador de Corrente
CAPACITAÇÃO
EQUI
PAM
ENTO
PROCEDIMENTO
Qualidade na Termografia
Metodologia de análise de elevação de temperatura em Transformador de Corrente
Termografia: Conexão x Equipamento
Inspeção termográfica
em subestações
Equipamentos•Análise Quantitativa
Conexão
•Análise Qualitativa
• Análise Quantitativa
12
Área de conhecimentoü Segurança no trabalhoüTermografia infravermelhaü Experiência com trabalhos de manutenção em subestações
Área de conhecimentoü Tecnologia de equipamentos (construção, funcionamento e manutenção)
Metodologia de análise de elevação de temperatura em Transformador de Corrente
Termografia: Conexão x Equipamento
Inspeção termográfica em conexão
Inspeção termográfica em conexão
Conexão em equipamentosConexão em barramentos, circuitos, secionadores, etc.
1
Metodologia de análise de elevação de temperatura em Transformador de Corrente
Termografia: Conexão x Equipamento
Inspeção termográfica em equipamentos
Inspeção termográfica em
equipamentos
Pára-raios
2
Transformador de corrente
Transformador de potencial Transformador e reatores
Capacitores Bobinas
Disjuntores Etc
Com relação aos transformadores de corrente o objetivo é sair do modo de inspeção e diagnóstico convencional que estabelece um ∆t especifico, para uma metodologia de inspeção direcionada aos diferentes pontos de inspeção do equipamento: Conexão, Parte Ativa e Isolador/estrutura.
Metodologia de análise de elevação de temperatura em Transformador de Corrente
Objetivo do trabalho para Transformadores de Corrente
Metodologia de análise de elevação de temperatura em Transformador de Corrente
Porque detalhar a inspeção para cada tipo de equipamento?
CEMIG: Março de 1998, TC B.B.C 500 KV
Particularmente o TC tem o pior modo de falha em uma subestação.
Metodologia de análise de elevação de temperatura em Transformador de Corrente
Porque detalhar a inspeção para cada tipo de equipamento?
CEMIG: Outubro de 2007, TC QDR-145, BALTEAU
TC – Transformador de correnteÉ um transformador destinado a reproduzir proporcionalmente em seu circuito secundário a corrente do seu circuito primário com sua posição fasorial mantida, conhecida e adequada para uso em instrumentos de medição e proteção.
Construção
Metodologia de análise de elevação de temperatura em Transformador de Corrente
Metodologia antiga• Análise comparativa entre TCs de diferentes fases, para um mesmo modelo/ fabricante. • Atenção especial à parte ativa: maior elevação de temperatura natural.• Diferenças construtivas.
TC – Tipo núcleo invertidoTC – Tipo tanque
Metodologia de análise de elevação de temperatura em Transformador de Corrente
Inspeção termográfica em transformadores de corrente
Metodologia de análise de elevação de temperatura em Transformador de Corrente
Inspeção termográfica em transformadores de corrente
Metodologia antiga
Critérios∆t ≤ 10ºC: Padrão térmico normal.∆t > 10ºC: Contatar a engenharia para analisar a substituição do TC ou acompanhamento com periodicidade especial. ∆t > 20ºC: Retirar de operação em caráter de urgência.
Metodologia de análise de elevação de temperatura em Transformador de Corrente
Inspeção termográfica em transformadores de corrente
Metodologia atual
• Análise comparativa entre TCs de diferentes fases, para um mesmo modelo/fabricante. • Atenção especial à parte ativa: maior elevação de temperatura natural (novos critérios).• Diferenças construtivas.
Metodologia de análise de elevação de temperatura em Transformador de Corrente
Inspeção termográfica em transformadores de corrente
Metodologia atual
A metodologia de inspeção atual divide o TC em duas linhas de análise: - 1ª é focada nas conexões elétricas (terminais primários e barras de religação).- 2ª é focada na parte ativa e colunas isolantes.
Todo aquecimento que não ficar bem caracterizado como sendo em conexão, seráconsiderado como aquecimento na parte ativa ou coluna isolante.
Metodologia de análise de elevação de temperatura em Transformador de Corrente
Inspeção termográfica em transformadores de corrente
Metodologia atual à a idéia!
Ensaio de elevação de temperatura - Posição dos TermoparesNormas e Fabricantes
Referências de temperatura:T1: Entrada de corrente, conexão ou religação.T2: Saída de corrente, conexão ou religação.T3: Parte ativa e Coluna isolante
Metodologia de análise de elevação de temperatura em Transformador de Corrente
Inspeção termográfica em transformadores de corrente
Metodologia atual
Melhor detalhamento dos pontos de inspeção
Referências de temperatura:T1: Entrada de corrente, conexão ou religação.T2: Saída de corrente, conexão ou religação.T3: Parte ativa e Coluna isolante
Metodologia de análise de elevação de temperatura em Transformador de Corrente
Inspeção termográfica em transformadores de corrente
Metodologia atual
Melhor detalhamento dos pontos de inspeção
Metodologia atual
Critérios
Base:1.Experiência CEMIG2.Informações de fabricantes.3.Norma NBR 6856
Metodologia de análise de elevação de temperatura em Transformador de Corrente
Inspeção termográfica em transformadores de corrente
Metodologia de análise de elevação de temperatura em Transformador de Corrente
Inspeção termográfica em transformadores de corrente
Metodologia atual - Exemplo de aplicação
SE Juiz de Fora 1 – TC de Medição de Fronteira – T4 138kV - Fase BR – 2009/2010
Metodologia de análise de elevação de temperatura em Transformador de Corrente
Inspeção termográfica em transformadores de corrente
Metodologia atual - Exemplo de aplicação
SE Juiz de Fora 1 – TC de Medição de Fronteira – T4 138kV - Fase BR
Dados de placa do TC• Fabricante: AREVA.• Modelo: QDR 145. • Fabricação: 2007.• Tensão máx.: 145kV.• N.I.:230/550/-kV.• Norma/ano: NBR-6856/02.• Fator térmico: Medição (1,5xIn) e Proteção (1,0xIn).• It/t: 40/1kA.• Id: 100kAcr.• Relação: Medição (800-5A) e Proteção (1200-5A).• Exatidão: Medição (0,3C100) e Proteção (10B800).• Tipo/massa do óleo: Naftenico Nytro/4000A/60kg.• Massa total: 445kg.
Metodologia de análise de elevação de temperatura em Transformador de Corrente
Metodologia atual - Exemplo de aplicação
SE Juiz de Fora 1 – TC de Medição de Fronteira Transformador T4 138kV - Fase BR
160 A – 13,33% da nominal (1200 A)∆t de 12,6ºC (adjacente) e de 18ºC (ambiente)
Metodologia de análise de elevação de temperatura em Transformador de Corrente
Metodologia atual - Exemplo de aplicação
SE Juiz de Fora 1 – TC de Medição de Fronteira - Transformador T4 138kV - Fase BR2009/2010
Investigação junto ao fabricante
Metodologia de análise de elevação de temperatura em Transformador de Corrente
Investigação junto ao fabricante
NBR-6856 – Transformador de corrente – Especificação
Metodologia de análise de elevação de temperatura em Transformador de Corrente
Ensaio de tipo do fabricante (elevação de temperatura) – jun2005
Ref. NBR 6821 – Transformador de Corrente - Método de ensaio – 1993Corrente aplicada: 1200A.
Configurações para ensaioCorrente aplicada: 1200A.
Medição (1S1-1S2 – 800-5A): 7,5A.
Metodologia de análise de elevação de temperatura em Transformador de Corrente
Ensaio de elevação de temperatura: Fabricante x CEMIG (jan2010)
Medição direta de temperatura
Inspeção termografica
Metodologia de análise de elevação de temperatura em Transformador de Corrente
Ensaio de elevação de temperatura: Fabricante x CEMIG
Ensaio de elevação de temperatura: Fabricante x CEMIG
Metodologia de análise de elevação de temperatura em Transformador de Corrente
Metodologia de análise de elevação de temperatura em Transformador de Corrente
Ensaio de elevação de temperatura: Fabricante x CEMIG
Ensaio de elevação de temperatura: Fabricante x CEMIG
Metodologia de análise de elevação de temperatura em Transformador de Corrente
Metodologia de análise de elevação de temperatura em Transformador de Corrente
Ensaio de elevação de temperatura: Fabricante x CEMIG
Problema encontrado: Mau contato nas chapas de religação
Metodologia de análise de elevação de temperatura em Transformador de Corrente
Ensaio de elevação de temperatura: Fabricante x CEMIG
Problema encontrado: Mau contato nas chapas de religação
Metodologia de análise de elevação de temperatura em Transformador de Corrente
Solução proposta pelo fabricante
Estanhagem de todas as
lâminas
?????
TC com mau contato:Apresentou elevação de temperatura inferior ao limite de norma (79,9 – 30,23 = 49,67ºC) contra 65ºC. No entanto, superior ao maior valor encontrado no ensaio de tipo 49,67ºC contra(52 – 15 = 37ºC); segundo o fabricante se esse TC fosse novo o ensaio não estaria aprovado.
TC após intervenção (limpeza e torque de 5kgf.m): Apresentou elevação temperatura inferior aos ensaios de tipo, portanto, liberado para a energização.
Termografia:• Ficou comprovado que a metodologia proposta, com base no exemplo apresentado, ∆t de 12,6ºC (160A - 13,33% da carga nominal), é capaz de indicar problemas de má conexão em TCs, com forte correlação com os valores encontrados nos Ensaios de Tipo do Modelo sob análise e Referencias da Norma NBR-6856.• Com relação a identificação do ponto mais quente do TC, durante o ensaio de elevação, a termografia se mostrou mais eficiente que o método convencional de medição.
Metodologia de análise de elevação de temperatura em Transformador de Corrente
Ensaio de elevação de temperatura: Fabricante x CEMIG
Ensaio de elevação de temperatura - Conclusões
A inspeção termográfica de equipamentos de subestações como Pára-raios, Transformadores, Transformadores de Corrente, Transformadores de Potencial, Disjuntores, etc.; exige o conhecimento da construção, funcionamento e limites de operacionais de projeto (normas) desses equipamentos, porque permite entender o comportamento térmico e identificar anomalias.
A termografia infravermelha quando utilizada por profissionais qualificados, com equipamentos adequados e também com procedimentos e metodologias consistentes, permite o diagnóstico seguro das condições dos sistemas e equipamentos, de forma a maximizar a utilização dos ativos com segurança.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS E/OU BIBLIOGRAFIAAREVA, Manual de instruções nº 18.300, Transformador de Corrente Tipo QDR.ABNT, NBR-6856 – Transformador de corrente – Especificação.ABNT, NBR 6821 – Transformador de Corrente - Método de ensaio.CEMIG, Recomendação Técnica - 22.111-TR/MN-088c, critérios de inspeção e avaliação por termografia.CEMIG, Recomendação Técnica - 02-111-EN/MT-0401 Critérios de inspeção e avaliação por termografia em Transformadores de corrente.
Metodologia de análise de elevação de temperatura em Transformador de Corrente
Ensaio de elevação de temperatura: Fabricante x CEMIG
Ensaio de elevação de temperatura - Conclusões
Metodologia de análise de elevação de temperatura em Transformador de Corrente
Outro caso
TC ASEA (IMBA 275 - A3) – SE Ipatinga 1 – Março/2004230 kV, 100 A, Temperatura ambiente 23 ºC∆t 6,2 ºC (adjacente) e 12,5 ºC (ambiente)
Fase VM Fase AZ Fase BR
Metodologia de análise de elevação de temperatura em Transformador de Corrente
Outro caso
TC ASEA (IMBA 275 - A3) – SE Ipatinga 1Ensaio de Descargas Parciais (50pC)
P&D 059
Metodologia de análise de elevação de temperatura em Transformador de Corrente
Outro caso
TC ASEA (IMBA 275 - A3) – SE Ipatinga 1 - Inspeção
Metodologia de análise de elevação de temperatura em Transformador de Corrente
Outro caso
TC ASEA (IMBA 275 - A3) – SE Ipatinga 1 - Inspeção
Metodologia de análise de elevação de temperatura em Transformador de Corrente
Desafios para aqueles que trabalham com a termografia:
Ø Maior participação das concessionárias de energia na construção das normas da ABNT para a termografia.
Ø Inserir nas normas nacionais (ABNT) e também nas especificações de equipamentos das empresas a Termografia Infravermelha como método de ensaio de elevação de temperatura, principalmente porque temos normas nacionais específicas para a termografia.
Obrigado!
Agradeço muito também por Perguntas, Sugestões e Críticas ao Trabalho!
Alexsandro Teixeira [email protected]
(31).3506.4428 - fax (31) 3506.4380 - (31).8675.6188Engenheiro Sistema Elétrico
PN/MT - Gerência de Planejamento e Engenharia de Manutenção da Transmissãoav. Barbacena, 1200 - 13º andar - ala B2, Santo Agostinho, BH - MG, 30.190-131
Metodologia de análise de elevação de temperatura em Transformador de Corrente