INSTRUÇÃO TR/066/87 ENSAIOS E VERIFICAÇÕES EM TRANSFORMADORES DE CORRENTE
SÃO PAULO 1987
SUMÁRIO Fascículo I
1. OBJETIVO 2. INSPEÇÕES 2.1.FUNCIONAMENTO 2.2.ATERRAMENTO 2.3.PORCELANA 2.4.TANQUE 2.5.ÓLEO 2.6. CAIXA DE LIGAÇÕES DO SECUNDÁRIO
Fascículo II ENSAIO DE FATOR FATOR DE POTÊNCIA 1. INTRODUÇÃO 2. ENSAIOS 3. FATORES QUE INFLUENCIAM OS RESULTADOS 4. FATORES DE CORREÇÃO DE TEMPERATURA 5. DETERMINAÇÃO DA TEMPERATURA 6. IMPRESSO 7. INTERPRETAÇÃO DOS RESULTADOS Fascículo III RESISTÊNCIA DE ISOLAMENTO 1. INTRODUÇÃO 2. ENSAIOS 3. PRECAUÇÕES 4. IMPRESSO 5. INTERPRETAÇÃO DE RESULTADOS Fascículo IV 1. ENSAIO DE POLARIDADE POLARIDADE 1.1. INTRODUÇÃO 1.2. ENSAIO 1.3. INTERPRETAÇÃO DE RESULTADOS 1.4. IMPRESSO 2. ENSAIO DE LEVANTAMENTO DA CURVA DE SATURAÇÃO DOS ENROLAMENTOS SECUNDÁRIOS DE PROTEÇÃO 2.1. ENSAIO 2.2. INTERPRETAÇÃO DOS RESULTADOS 2.3. IMPRESSO 3. ENSAIO DE SATURAÇÃO DO SECUNDÁRIO 3.1.INTRODUÇÃO 3.2. ENSAIO 3.3. INTERPRETAÇÃO DOS RESULTADOS 3.4. IMPRESSO
Fascículo VI
1. ENSAIO DE RESISTÊNCIA ÔHMICA DOS ENROLAMENTOS ENROLAMENTOS
1.1. INTRODUÇÃO 1.2. ENSAIO 1.3. INTERPRETAÇÃO DOS RESULTADOS 1.4. IMPRESSO 2. ENSAIO DA CARGA IMPOSTA 2.1. ENSAIO 2.2. INTERPRETAÇÃO DOS RESULTADOS 2.3. IMPRESSO 3. ANÁLISE DE GASES DISSOLVIDOS EM ÓLEO IMINERAL ISOLANTE 4. TRANSFORMADORES DE CORRENTE COM SISTEMA DE CONSERVAÇÃO CONSERVAÇÃO DO ÓLEO COM N2 5. TRANSFORMADORES DE CORRENTE COM SECADOR DE SÍLICA GEL ANEXOS.. ANEXOS.. .
Fascículo I
1.OBJETIVO 2.INSPEÇÕES GERAIS 2.1. FUNCIONAMENTO 2.2. ATERRAMENTO 2.3. PORCELANA 2.4. TANQUE 2.5. ÓLEO 2.6. CAIXA DE LIGAÇÕES DO SECUNDÁRIO
Fasc. I - 1/2 INSTRUÇÃO TR/066/87 ENSAIOS E VERIFICAÇÕES EM TRANSFORMADORES DE CORRENTE 1. OBJETIVO Esta instrução tem por finalidade estabelecer os procedimentos adequados para realização de ensaios, verificações e avaliações das condições dos transformadores de correntes, quando da recepção e da sua manutenção. Os ensaios à serem realizados, quando da recepção e da manutenção dos transformadores de corrente, estão definidos nas Instruções TR-009 “Recepção de Equipamentos e Instalações de Subestações e TR-014 “Manutenção do Sistema de Transmissão de Potência”, respectivamente. Os ensaios à preenchimento dos impressos devem ser completados e realizados adequadamente de maneira a fornecer subsídios para uma análise completa, bem como a obtenção de valores de referência. Os resultados dos ensaios devem ser anotados manualmente em impressos apropriados e padronizados, de forma clara e legível. 2. INSPEÇÕES GERAIS Tanto nos TC’s em operação quanto em recepção, deverá ser realizada inspeção visual sendo que para os TC’s em operação, antes de realizar a inspeção deve-se verificar se apresenta algum ruído anormal. Caso não apresente, desligar o equipamento e proceder a seguinte Inspeção: 2.1. ATERRAMENTO Efetuar inspeção visual do aterramento do transformador de corrente. 2.2. PORCELANA a. Verificar as condições de limpeza; b. Quando a porcelana receber tratamento de superfície com silicone, verificar se há formação de pontos brancos; c. Verificar se existem trincas, parte quebradas, quebradas, sinais de arco externo; externo; d. Verificar se há vazamento de óleo em algum ponto. 2.3. TANQUE a. Verificar se existe vazamento de óleo; b. Verificar o estado da pintura (anotar os eventuais pontos de oxidação). 2.4. ÓLEO a. Verificar as condições condições do indicador de de nível de óleo;
b. Verificar o nível de óleo;
c. Verificar pelo visor , o aspecto do óleo.
Fasc. I - 2/2
2.5. CAIXA DE LIGAÇÕES DO SECUNDÁRIO a. Verificar a vedação; b. Verificar as condições dos blocos de ligação e terminais c. Verificar as condições dos cabos de interligação; d. Reapertar todas as conexões; e. Verificar se existe poeira e aglutinantes na bucha do enrolamento do secundário
Fascículo II
ENSAIO DE FATOR DE POTÊNCIA 1. INTRODUÇÃO 2. ENSAIOS 3. FATORES QUE INFLUENCIAM OS RESULTADOS 4. FATORES DE CORREÇÃO DE TEMPERATURA 5. DETERMINAÇÃO DA TEMPERATURA 6. IMPRESSO 7. INTERPRETAÇÀO DOS RESULTADOS
Fasc. II - 1/7 ENSAIO DE FATOR DE POTÊNCIA
1. INTRODUÇÃO O ensaio tem por finalidade a deteção de defeitos na isolação do equipamento elétrico, podendo através deste, verificar se o equipamento está em boas condições.
Sendo CA = Isolação entre o enrolamento de alta tensão e carcaça (carcaça + terra) CA= = Isolação entre o enrolamento de baixa tensão e carcaça )carcaça + terra) CB= CB CAB= CAB CBA= =CBA = Isolação entre os enrolamentos de alta tensão e baixa tensão. 2. ENSAIO 2.1. Procedimentos preparatórios para Ensaios a. Isolar o transformador de corrente das barras energizadas; b. Desconectar todos os cabos externos ligados ao transformador de corrente; c. Desconectar os cabos de aterramento de cada enrolamento; d. Curto circuitar cada enrolamento em seus terminais; e. Aterrar a base do TC; f. Conectar o instrumento de ensaio ao transformador de corrente para execução do ensaio. 2.2. Transformador de Corrente sem acesso à Derivação Capacitiva Nestes mesmos transformadores de corrente sómente um ensaio deverá ser executado:
Fasc. II - 2/7 Ensaio nº 1 - Medição da Isolação do primário contra secundário e carcaça a. Conectar o gancho do cabo de ensaio de alta tensão ao enrolamento primário do transformador de corrente (TC); b. Os terminais dos enrolamentos secundários devem ser curto-circuitados e aterrados; c. Com a chave de baixa tensão (LV SWITCH) na posição “ GROUND “realiza-se o ensaio, obtendo-se CA + CAB
Fasc. II - 3/7 A tabela à seguir, resume os procedimentos do ensaio: Tabela I - Resumo dos Procedimento do ensaio
TENSÃO
ENROLAMENTO OU PARTE DO EQUIPAMENTO CONECTADO AO CABO DE BX. TENSÃO
PRIMÄRIO
-
ENROLAMENTO ENSAIO Nº
1
CONECTADO AO CABO DE ALTA
ENROLAMENTO
POSIÇÃO
TIPO DE
DA CHAVE OU PARTE DO EQUIPAMENTO ATERRADO
SECUNDÁRIO E CARCAÇA
DE BAIXA
ISOLAÇÃO
TENSÃO (LV.SWITCH)
ENSAIADA
GROUND
CA+CAB
2.3. Transformador de Corrente com acesso à Derivação Capacitiva Será executado sómente um ensaio com a medição da isolação do primário contra a derivação capacitiva aberta. a. Conectar o gancho do cabo de ensaio de alta tensão ao enrolamento primário primário do transformador de corrente; b. Os terminais dos enrolamentos secundários e carcaça devem ser curto circuitados e aterrados; c. Conectar o cabo de ensaio de baixa baixa tensão à derivação capacitiva capacitiva desaterrada; d. Com a chave de baixa tensão (LV SWITCH) na posição “ ÜST” realiza-se o ensaio, obtendo-se CA.
Tabela II - Resumo do Procedimento do Ensaio
Fasc. II - 4/7 ENROLAMENTO
ENROLAMENTO OU PARTE DO
ENROLAMENTO POSIÇÃO DA OU PARTE DO CHAVE
EQUIPAMENTO
EQUIPAMENTO
DE BAIXA
ATERRADO
TENSÃO (LV SWITCH)
SECUNDÁRIO CARCAÇA
UST
ENSAIO
CONECTADO AO CABO DE ALTA
Nº
TENSÃO
CONECTADO AO CABO DE BX. TENSÃO
PRIMÁRIO
DERIVAÇÃO CAPACITIVA (SHIELD)
1
TIPO DE ISOLAÇÃO ENSAIADA
CA
OBSERVAÇÕES: 1. Em todos os ensaios de transformadores de corrente devemos tomar cuidado para que os ganchos não toque outras partes que não devam ser energizadas; energizadas; 2. Em todos os transformadores de corrente devem ser anotados os valores de Capacitância medidas; 3. Antes da realização do ensaio limpar cuidadosamente a porcelana, afim de evitar correntes de fuga indesejáveis. indesejáveis. 3. Fatores que influenciam os resultados Temperatura - é de grande importância determinar uma temperatura como base de cálculos de modo a poder comparar os resultados obtidos em diferentes ensaios sob diversas condições de tempo. O fator de potência, de um modo geral, cresce com o aumento da temperatura; Umidade Relativa do AR - é recomendável que as condições de umidade relativa do ar atmosférico não sejam superiores à 70% no instante da execução do ensaio, pois poderá haver correntes de fuga pela parte externa da porcelana; Tensão - as tensões normalmente utilizadas para os ensaios de fator de potência realizados no campo são: 2,5 e 10 kV; Indução - os ensaios realizados nas proximidades de equipamentos energizados deverão utilizar instrumentos adequados afim de minimizar os efeitos de indução devido ao aparecimento de correntes indesejáveis, que são originadas por tensões induzidas no equipamento sob ensaio através dos instrumentos de medição. 4. Fator de Correção de Temperatura
Fasc. II - 5/7 A correção dos valores para a temperatura de 20 ºC, normalmente é indicada pela DOBLE e adotada pelas normas ABNT e AIEE. Para efeito de comparação, o fator de potência de transformadores de corrente é convertido a uma temperatura de 20 ºC. A tabela III apresenta os valores existentes de correção, onde é considerada como temperatura de ensaio a temperatura do óleo no topo do transformador.
TEMP. DO TEMP. DO TEMP. DO TEMP. DO ENSAIO FATOR DE ENSAIO FATOR DE ENSAIO FATOR DE ENSAIO FATOR DE ºC ºC ºC ºC CORREÇÃO CORREÇÃO CORREÇÃ CORREÇÃO O 0 1,67 12 1,30 24 0,86 36 0,56 1 1,64 13 1,27 25 0,83 37 0,54 2 1,61 14 1,23 26 0,80 38 0,52 3 1,58 15 1,19 27 0,77 39 0,50 4 1,55 16 1,16 28 0,74 40 0,48 5 1,52 17 1,12 29 0,71 41 0,47 6 1,49 18 1,08 30 0,69 42 0,45 7 1,46 19 1,04 31 0,67 43 0,44 8 1,43 20 1,00 32 0,65 44 0,42 9 1,40 21 0,97 33 0,62 45 0,41 10 1,36 22 0,93 34 0,60 11 1,33 23 0,90 35 0,58
3. Determinação da Temperatura Devido a dificuldade de obtenção direta da temperatura do óleo no topo do equipamento, recomendamos o seguinte critério: 1. Caso o equipamento esteja desligado desligado à mais de 5 horas, adotar a temperatura ambiente (Ta); 2. Outro critério para determinar a temperatura interna do equipamento será o seguinte: a.
Medir a temperatura temperatura da parte superior superior do tanque tanque ( tp ) do transformador transformador de corrente, com um termômetro de contato ou um
Fasc. II - 6/7 termômetro de mercúrio com bulbo e uma massa para fixá-lo ao tanque (colocar o termômetro no lado oposto ao do sol); b.
medir a temperatura temperatura ambiente ambiente ( Ta ) com com o termômetro colocado à sombra; sombra;
c. Aplicar a seguinte fórmula para determinar a temperatura do óleo; To = Tp + 2/3 (Tp - Ta) T a) onde: To = temperatura calculada do óleo Tp = temperatura da parede do tanque t anque Ta = temperatura ambiente 4. Impresso O impresso a ser usado para o registro dos resultados obtidos no ensaio de fator de potência em transformadores de corrente é o modelo TR/TRE/081, mostrado no anexo I. O campo “Ensaio de Fator de Potência em Transformador de Corrente”, deverá ser preenchido da seguinte maneira: a. Na coluna coluna Ensaio”, está a numeração numeração do ensaio; b. Na coluna “Cabo de AT”, está conectado conectado ao cabo de Alta Tensão Tensão do instrumento de ensaio; c. Na coluna “Aterrado”, deverá ser anotado o enrolamento ou parte do equipamento que está aterrado durante o ensaio; d. Na coluna “cabo BT”, deverá ser anotado o enrolamento ou parte parte do equipamento que esta conectado ao cabo de Baixa tensão do instrumento de ensaio; e. Na coluna “Posição da Chave LV, deverá ser ser anotado a posição da chave chave da Baixa Tensão “LV SWITCH”; f. Na coluna “Isolação “, deverá deverá ser anotado anotado a isolação isolação ensaiada ensaiada CA+CAB CA+CAB ou CA; g. Na coluna “Leitura ., deverá deverá ser anotado as leituras leituras de mVA e mW. Para o caso de utilização utilização do MH-10 deverá deverá ser anotado as leituras de mA ou ou uA e W. h. Na coluna “Multip”, deverá deverá ser anotado os multiplicadores multiplicadores das leituras leituras de mA ou uA e mW ou W. i.
Na coluna “mVA”, deverá ser anotado o resultado do cálculo do mVA;
Fasc. II - 7/7 Para o caso de utilização do MH-10 deverá ser anotado o resultado do cálculo do mA ou µA. i. Na coluna “mW”, deverá a ser anotado anotado o resultado do cálculo do mW; Para o caso de utilização do MH-10 deverá ser anotado o resultado do cálculo do W. j. Na coluna “Temp. Interna”, deverá ser anotado a temperatura do equipamento durante o ensaio; k. Na coluna “F.P.Medido”, “F.P.Medido”, deverá ser ser anotado o resultado resultado do cálculo do do fator de potência; l. Na coluna “F.P.% “F.P.% à 20 ºC, deverá ser anotado o resultado do fator de potência corrigido à 20 ºC; n. No espaço vago à frente de “Capacitância Ensaio 1,2,3 e 4, deverá ser anotado o valor de Capacitância medido nos ensaios. 5. Interpretação dos Resultados Não se deve avaliar as condições de um transformador de corrente em função de resultados isolados, quando não se possui uma tabela de valores limites. A avaliação deve ser feita f eita pela comparação de resultados de ensaios realizados em condições similares na mesma unidade ou unidades idênticas. À seguir será apresentado a tabela IV com os valores orientativos orientativos para ensaio de fator de potência em transformadores de corrente. Tabela IV- Valores Orientativos de Fator de Potência em Transformadores de Corrente TENSÃO (kV) 69 e 88 138 e 230 Acima de 230 até 500
ISOLAÇÀO Óleo Óleo Óleo
FP (%) 1,5 1,0 0,5
T (ºC) 20 20 20
Fascículo III
Resistência de Isolamento 1. INTRODUÇÃO 2. ENSAIOS 3. PRECAUÇÕES 4. IMPRESSO 5. INTERPRETAÇÃO DOS RESULTADOS
ENSAIO DA RESISTÊNCIA DE ISOLAMENTO
Fasc. III - 1/9
1. INTRODUÇÃO Este ensaio visa determinar o estado da isolação antes da colocação do transformador de corrente em serviço. As isolações envolvidas em transformadores de corrente são esquematicamente esquematicamente mostradas na figura à seguir. Quando for o caso de ensaios de recepção deverão ser realizados todos os ensaios citados nestes fascículos cujos resultados servirão como parâmetros para comparações futuras.
Sendo: RA = Isolação entre o enrolamento de alta tensão e carcaça (carcaça + terra) RB = Isolação entre o enrolamento de baixa tensão e carcaça (carcaça+terra (carcaça+terra ) RAB = RBA = Isolação entre os enrolamento de alta e baixa tensão
2. ENSAIOS 2.1. Procedimentos preparatórios para ensaios a. Isolar o transformador de corrente das barras energizadas; b. Desconectar todos os cabos externos ligados ao transformador de corrente; c. Desconectar os cabos de aterramento de cada enrolamento; d. Curto-circuitar Curto-circuitar cada enrolamento em seus terminais; e. Aterrar a base do TC; f. Conectar o instrumento de ensaio ao transformador para a execução dos ensaios 2.2. Transformador de Corrente com ou sem Derivação Capacitiva (Tap) Ensaio nº 1. 1. - Medição da Resistência de Isolamento Primário contra a Carcaça e Secundários. Secundários. a. Conectar o cabo de ensaio LINE ao enrolamento primário do transformador de corrente
c.
Fasc. III - 2/9 Conectar o cabo de ensaio EARTH à carcaça e aos enrolamentos secundários secundários do transformador de corrente;
c. Liga-se o instrumento de ensaio (tensão 2500 V), obtendo-se as leituras de RA+RAB
Ensaio n.º 2 - Medição da Resistência de Isolamento dos Secundários contra a Carcaça a. Conectar o cabo de ensaio LINE aos enrolamentos secundários do transformador de corrente b. Conectar o cabo de ensaio EARTH à carcaça do transformador de corrente;
c. Conectar o cabo de ensaio GUARD ao enrolamento primário RB.. d. Ligar o instrumento de ensaio (tensão 500 V), obtendo-se a leitura de RB
Fasc. III - 3/9
OBSERVAÇÃO: O resultado da resistência de isolamento para cada secundário deverá ser maior ou igual ao limite da recomendação do fabricante (tensão 500 V). Atualmente a CESP conhece apenas os valores de referência para os TC’s Alsthom Savoisienne tipo inverso. Os valores da resistência de isolamento para os TC’s Alsthom Savoisienne IH-14-2434 de tensões 72,5 à 420 kV são: -Resistência -Resistência de isolamento do primário contra carcaça e secundários devem ser maior que 25.000 MΩ; -Resistência de isolamento dos secundários contra à massa deve ser maior que 500 MΩ; -
- Caso o valor da resistência de isolamento dos secundários contra carcaça e/ou entre secundários, seja menor de 500 M Ω, deve ser realizado o ensaio n.º 3, e o resultado obtido não deve ser inferior a este valor. Ensaio n.º 3 - Medição da resistência de Isolamento de cada Secundário contra Carcaça a. Conectar o cabo de ensaio LINE a um dos enrolamentos do secundário;
Fasc. III - 4/9 b. Conectar o cabo de ensaio EARTH à carcaça do transformador de corrente; c. Conectar o cabo de ensaio GUARD ao enrolamento primário e aos demais enrolamentos secundários secundários d. Ligar o instrumento de ensaio (tensão de 500 V), obtendo-se RB1 , RB2.....
Ensaio n.º 4 - Medição da Resistência de Isolamento entre Secundários a. Conectar o cabo de ensaio ensaio LINE a um dos enrolamentos do secundário; b. Conectar o cabo de ensaio EARTH ao outro enrolamento do secundário do mesmo transformador de corrente; c. Conectar o cabo cabo de ensaio GUARD à carcaça, ao enrolamento primário e demais secundários do transformador de corrente; d. Ligar o instrumento de ensaio (tensão de 500 v ), obtendo-se as leituras de RB1-2.
Fasc. III - 5/9
Ensaio n.º 5 - Medição da Resistência de Isolamento entre Partes do Enrolamento que compõem o Primário
Fasc. III - 6/9 a. Conectar o cabo de ensaio ensaio LINE à ligação entre o terminal não ligado à parte metálica superior (normalmente indicado por H1 ou P1 ); b. Conectar o cabo de ensaio EARTH ao terminal ligado à parte metálica (normalmente indicado por H2 ou P2 ); c. Conectar o cabo cabo de ensaio ensaio GUARD à carcaça e ao terminal dos secundários curtocircuitados; d.
Ligar o instrumento de ensaio (tensão 500 V ), obtendo-se as leituras de RA1-2
OBSERVAÇÃO: Durante o ensaio devem ser abertas as ligações primárias, utilizadas para troca de relação de transformação e o terminal H2 ou P2 deve continuar ligado à parte metálica superior Devem ser anotadas a temperatura ambiente e umidade relativa do ar. As buchas dos terminais primários devem estar bem limpas. Ensaio n.º 6 - Medição da Resistência de Isolamento entre a derivação capacitiva e a carcaça com tensão de 500 V a. Conectar o cabo de ensaio ensaio LINE ao terminal da derivação capacitiva; capacitiva;
Fasc. III - 7/9 b. Conectar o cabo EARTH à carcaça do transformador de corrente; c. Conectar o cabo GUARD aos terminais do primário e secundários curto-circuitandoos
3. Precauções: 1. Deve ser observado que no MEGGER os terminais LINE e GUARD estão praticamente ao mesmo potencial;
Fasc. III - 8/9 2. Por ocasião das conexões dos cabos ( LINE, LINE, EARTH, EARTH,GUARD) GUARD) ao equipamento, tomar cuidado para os mesmos não toquem outras partes do equipamento ou entre si, para que não seja alterada a isolação ser ensaiada; 3. Na medição da resistência de isolamento entre secundários, quando o transformador de corrente tiver mais do que 02 (dois) enrolamentos secundários, cada enrolamento deverá ser ensaiado contra os demais. Tabela VI- Resumo dos Procedimentos dos Ensaios ENSAIO Nº
1 2 3 4 5 6
ENROLAMENTO OU PARTE DO EQUIPAMENTO CONECTADO AO CABO LINE PRIMÁRIO
GUARD -
SECUNDÁRIO SECUND. 1 SECUND. 2 SECUND. 1 SECUND. 2 SECUND. 3 SECUND. 4 PRIMÁRIO P1 DERIV. CAPAC CAPAC..
PRIMÁRIO PRIM. + SEC. 2,3,4 PRIM. + SEC. 1,3,4 PRIM. + CARCAÇA PRIM. + CARCAÇA PRIM. + CARCAÇA PRIM. + CARCAÇA SEC. + CARCAÇA PRIM. + SECUND.
TIPO DE ISOLAÇÃO ENSAIADA
EARTH SECUNDÁRIO RA + RAB + CARCAÇA CARCAÇA RB CARCAÇA RB 1 CARCAÇA RB 2 SECUND. 2,3,4 RB1 - 2,3,4 SECUND. 1,3,4 RB2 -1,3,4 SECUND.1.3.4 RB3 - 1,2,4 SECUND. 1,3,4 RB4 - 1,2,3 PRIMÁRIO P2 RA 1-2 CARCAÇA DERIV.CAPAC. DERIV.CAPAC.
4. IMPRESSO O impresso à ser usado para registro de resultados obtidos no ensaio da resistência de isolamento em transformador de corrente é o modelo TR/TRE/081, mostrado no anexo I. O campo “Ënsaio da Resistência de Isolamento em Transformador de Corrente “deverá ser preenchido da seguinte maneira: a. Na coluna “Ensaio “está a numeração do ensaio; b. Nas colunas “LINE “, “EARTH “e “GUARD “deverá ser anotado o enrolamento ou parte do equipamento que está sendo conectadoaos cabos LINE, EARTH e GUARD; c. Na coluna “Tensão do MEGGER Volts “, deverá ser anotadoa tensão de ensaio; d. Nas colunas “30 segundos “, “1 minuto “e “Estabilização”, deverá ser anotado as leituras do Megger após 30 segundos, 1minuto e estabilização.
5. INTERPRETAÇÃO DOS RESULTADOS
Não se deve avaliar as condições de um transformador de corrente em função de resultados isolados, para acompanhamento da deteriozação de seu isolamento.
Fasc. III - 9/9 A avaliação deve ser feita f eita pela comparação de resultados de ensaios realizados em condições similares na mesma unidade ou unidades idênticas. Até o presente momento não existe relação de de valores limites que possam traduzir de imediato, as condições dielétricas de um transformador de corrente. Assim, tendências persistentes para diminuição da resistência indicam problemas iminentes que devem ser investigados. investigados.
Fascículo IV
1. ENSAIO DE POLARIDADE POLARIDADE 1.1. INTRODUÇÃO 1.2. ENSAIO 1.3. INTERPRETAÇÃO DOS RESULTADOS 1.4. IMPRESSO 2. ENSAIO DE RELAÇÃO DE TRANSFORMAÇÃO 2.1. ENSAIO 2.2. INTERPRETAÇÃO DOS RESULTADOS 2.3. IMPRESSO 3. ENSAIO DE LEVANTAMENTO DA CURVA DE SATURAÇÃO DOS ENROLAMENTOS SECUNDÁRIOS DE PROTEÇÃO 3.1. INTRODUÇÃO 3.2. ENSAIO 3.3. INTERPRETAÇÃO DOS RESULTADOS 3.4. IMPRESSO
Fasc. IV - 1/4 1. ENSAIO DE POLARIDADE 1.1. INTRODUÇÃO Este ensaio visa determinar o sentido da corrente primária e secundária nos seus terminais, ou seja, determinar quais são os terminais positivo e negativo em um determinado instante i.é, a relação entre os sentidos momentâneos das f.e.m. nos enrolamentos. 1.2. ENSAIO Este ensaio é feito normalmente utilizando-se o método de Golpe Indutivo com corrente contínua, conforme mostrado na figura :
a. Conecta-se aos terminais primários do transformador de corrente, uma fonte de 1,5 Volts (pilha de telefone); b. Conecta-se aos terminais secundários do transformador de corrente, um voltímetro; c. Fechar a chave CH e verificar a deflexão do voltímetro “DC “no instante do fechamento, se a deflexão do ponteiro for para a direita, a polaridade será subtrativa, subtrativa, se for para esquerda será aditiva; d. Nas ligações do circuito de ensaio, observar rigorosamente as prioridades indicadas na figura anterior. 1.3 INTERPRETAÇÃO DOS RESULTADOS A polaridade tem que ser subtrativa, caso contrário deverão ser invertidos os terminais secundários do transformador de corrente. 1.4. IMPRESSO O impresso a ser usado para o registro dos resultados obtidos no ensaio de polaridade em transformador de corrente é o modelo TR/ TRE/082, mostrado no anexo I; No campo “Polaridade”, deverá ser anotado se a polaridade do trans-
formador de corrente é substrativa ou aditiva.
Fasc. IV - 2/5
2. ENSAIO DE RELAÇÃO DE TRANSFORMAÇÃO 2.1. ENSAIO Este ensaio é feito da seguinte maneira: a. Conecta-se uma fonte de corrente “AC “e o amperímetro aos terminais primários do transformador de corrente; b. Conecta-se um amperímetro ao secundário do transformador de corrente; c. Aplicar corrente mais próxima possível da nominal, anotar os valores de correntes indicadas nos amperímetros e calcular a relação de transformação.
OBSERVAÇÃO 1. As derivações do secundário que não estiverem sendo ensaiadas deverão permanecer abertas; 2. Os enrolamentos secundários pertencentes à núcleos diferentes devem ser curtos-circuitados. 2.2. INTERPRETAÇÃO DOS RESULTADOS Este ensaio tem a finalidade de determinar se o transformador está com relação de transformação especificada. Para conferir a relação basta dividir a leitura do amperímetro A1 pela leitura do amperímetro A2 e comparar com a relação indicada na placa.
2.3. IMPRESSO
Fasc. IV - 3/5 O impresso à ser usado para registro dos resultados obtidos no ensaio de relação de transformação em transformador de corrente é o modelo TR/TRE/082 mostrado no anexo I. O campo “Relação de Transformação “deverá ser preenchido da seguinte maneira: a. Na coluna “Terminais “, deverão ser anotados os terminais secundários que estão sendo ensaiados; Exemplo: S1S2 b. Na coluna “Corrente Primária - Ip (A), deverá ser anotada a leitura de corrente que está circulando no enrolamento primário do transformador de corrente; c. Na coluna “Coluna Secundária - Is (A) “, deverá ser anotada a leitura da corrente medida no secundário que está sendo ensaiado; d. Na coluna “Relação ( K ) “, deverá ser anotada a relação de transformação calculada. 3.
ENSAIO DE LEVANTAMENTO DA CURVA DE ENROLAMENTOS SECUNDARIOS DE PROTEÇÃO
SATURAÇÃO
DOS
3.1. INTRODUÇÀO Este ensaio visa determinar a saturação do transformador de corrente ocasionada pelas altas correntes de curto - circuito e componente contínua que aparecem nos sistemas de alta - tensão e extra alta tensão. Procedimentos Preparatórios para Ensaio a. Desconectar o transformador de corrente das barras energizadas; b. Desconectar todos os cs cabos do transformador de corrente; c. Conectar um variador de tensão (VARIAC), um transformador de potencial auxiliar, um miliamperímetro, um amperímetro e um voltímetro, conforme o esquema abaixo:
Fasc. IV - 4/5
3.2. ENSAIO Aplicar ao secundário do transformador de corrente uma tensão variável e medir a corrente de excitação correspondente à cada valor de tensão aplicada, com o primário aberto. a. A tensão a ser aplicada deverá se controlada por um voltímetro conectado aos terminais secundários do transformador de corrente; b. Como no início do ensaio a corrente à ser medida é muito pequena, deverá ser utilizado um miliamperímetro; miliamperímetro; c. Quando o valor de corrente a ser medido for chegando ao fim da escala do miliamperímetro, fechar a chave CH, que curto-circuita o miliamperímetro, e passar a efetuar as leituras de corrente no amperímetro; d. variar a tensão de 50 em 50 V ou mais, dependendo da grandeza do ponto de inflexão; e. À partir deste instante, variar a tensão de 10 em 10 V até obter a saturação do transformador de corrente; f. No ensaio a variação de tensão deve ser feita sempre no sentido crescente, não sendo admitido, em nenhuma hipótese o descrécimo da mesma; g. Quando a tensão à ser aplicada no transformador de corrente for maior do que a tensão que consiga dar o VARIAC, devemos utilizar o transformador de potencial auxiliar (TA).
3.3. INTERPRETAÇÃO DOS RESULTADOS
Fasc. IV - 5/5
Levantar a curva de saturação e comparar com a curva fornecida pelo fabricante do transformador de corrente. 3.4. IMPRESSO O impresso à ser usado para registro dos resultados obtidos no ensaio de saturação do secundário em transformador de corrente é o modelo TR/TRE/063, mostrado no anexo I. O campo “Ensaio de Saturação”, deverá ser preenchido da seguinte maneira: a. Na frente da palavra “Enrolamento”, deverá ser anotado o enrolamento que está sendo ensaiado; b. Na coluna “Vs (VOLT)”, deverá ser anotado a tensão que está sendo aplicada ao enrolamento secundário; c. Na coluna “Iexc. (mA)”,deverá ser anotado a corrente que está sendo aplicado ao enrolamento secundário; d. No campo “Observações”, deverá ser anotado todas as observações à respeito do ensaio; e. No campo “Assinaturas”, deverá constar as de quem realizou o ensaio, o responsável e do engenheiro supervisor.
Fascículo V
1. ENSAIO DE RESISTÊNCIA OHMICA DOS ENROLAMENTOS 1.1. INTRODUÇÃO 1.2. ENSAIO 1.3. INTERPRETAÇÃO DOS RESULTADOS 1.4.IMPRESSO 2. ENSAIO DA CARGA IMPOSTA 2.1. ENSAIO 2.2. INTERPRETAÇÃO DOS RESULTADOS 2.3. IMPRESSO 3. ANÁLISE DOS GASES DISSOLVIDOS EM ÓLEO ISOLANTE 4. TRANSFORMADORES TRANSFORMADORES DE CORRENTE COM SISTEMA DE CONSERVAÇÃO DE ÓLEO COM N2 5. TRANSFORMADORES TRANSFORMADORES DE CORRENTE COM SECADOR DE SÍLICA-GEL
1. ENSAIO DE RESISTÊNCIA OHMICA DOS D OS ENROLAMENTOS
Fasc. V - 1/5
1.1. INTRODUÇÃO Este ensaio visa comparar a medição da resistência ohmica dos enrolamentos no campo com os valores obtidos nos ensaios de recepção na fábrica. 1.2. ENSAIO Emprega-se a Ponte de Wheatstone ou Kelvin para medida da resistência ohmica dos enrolamentos, sendo este métodos mais simples e de grande exatidão. a. As ligações serão feitas conforme recomendações dos fabricantes das mesmas; b. Devido à variação da resistência ohmica com a temperatura, os valores obtidos devem ser referidos à uma mesma temperatura, para efeito de comparação e cálculo; c. As normas recomendam 75ºC como temperatura de referência; d. A resistência ohmica medida à “t1”e referida à 75ºC será calculada pela fórmula para enrolamentos de cobre: R75
=
Rt 1
309,5 234 ,5 + t 1
OBSERVAÇÕES: 1. Não se deve medir a resistência do enrolamento sem que haja a estabilização da corrente (DC) que circula pelo enrolamento enrolamento e ponte de Wheasthone ou Kelvin. Após ter efetuado a leitura, aguardar um tempo para certificar que realmente a corrente estava estabilizada e portanto, o valor lido não foi alterado; 2. Depois da realização do ensaio, o operador deve desligar em primeiro lugar no instrumento de ensaio a fonte de corrente contínua (bateria, pilha) e em seguida desconectar todos os fios de ligação. Nunca deve puxar os fios que conectam o instrumento de ensaio ao equipamento sob ensaio. 1.3. INTERPRETAÇÃO DOS RESULTADOS É imprescindível que a medição da resistência seja de uma precisão + ou 0,2%, de modo que o erro no cálculo de elevação de temperatura dos enrolamentos seja de + ou - 1ºC. Após ter calculado o valor da resistência à 75ºC, comparar com o valor fornecido pelo fabricante.
Fasc. V - 2/5
1.4. IMPRESSO O impresso a ser usado para registro dos resultados obtidos nos ensaios da resistência ohmica dos enrolamentos em transformador de corrente é o modelo TR/TRE/082 no anexo I. a. Na coluna “Terminais”, deverão ser anotados os terminais que estão sendo ensaiados; b .Na coluna “Resistência medida ( OHMS)”, deverá ser anotado o valor da resistência medida; c. Na coluna “Resistência dos Fios de Ligação com o Instrumento (OHMS) “, deverá ser anotado o valor da resistência dos fios para conexão do instrumento ao equipamento; d. Na coluna “Resistência Real (OHMS)”, deverá ser anotada a diferença entre a resistência medida e a resistência dos fios f ios de conexão; e. Na coluna “Temperatura do óleo ºC”, deverá ser anotado a temperatura do óleo do equipamento; f. Na coluna “Resistência Corrigida à 75ºC”, deverá ser anotado o valor calculado da resistência à 75ºC. 2. ENSAIO DA CARGA IMPOSTA
Este ensaio visa determinar a potência instalada no secundário do transformador de corrente. 2.1. ENSAIO Desconectar o borne não aterrado do secundário do transformador de corrente, em seguida conectar ao circuito secundário uma fonte de corrente alternada, conforme a figura abaixo:
Fasc. V - 3/5 Aplicar ao circuito uma corrente de 5 ampères e medir a tensão t ensão no circuito. 2.2. INTERPRETAÇÃO DOS RESULTADOS A finalidade deste ensaio é que tendo a corrente e a tensão, calcula-se a potência e a seguir comparar o valor obtido no ensaio com dados de placa, a fim de verificar se a potência instalada no secundário não é superior a potência máxima do transformador de corrente indicada na placa de identificação. 2.3. IMPRESSO O impresso a ser usado para registro dos resultados obtidos no ensaio da carga imposta em transformador de corrente é o modelo TR/TRE/082, mostrado no anexo I. O campo “Carga Imposta” deverá ser preenchido da seguinte maneira: a. Na coluna “Tensão “, deverá ser anotada a queda de tensão medida no circuito de corrente; b. Na coluna “Corrente” deverá ser anotada a corrente aplicada ao circuito de corrente; c. Na coluna “Potência (VA) “, deverá ser anotado o cálculo da potência consumida. 3. ANÁLISE DOS GASES DISSOLVIDOS EM ÓLEO MINERAL ISOLANTE A fim de se obter amostra de óleo isolante realmente representativa, para análise de gases, a retirada da amostra deverá ser realizada por elemento do Laboratório Químico do TTC, especialmente treinado para esta atividade, utilizando seringa especial, especial, de modo a não permitir contato do óleo com o ar ambiente. Para determinados tipos de TC’s, esta coleta de amostra poderá ser realizada com o equipamento energizado e deverá seguir os procedimentos constantes na Instrução TM/031/79 - “Retirada de Amostras de Óleo em Transformadores de Corrente”. 4. TRANSFORMADORES DE CORRENTE COM SISTEMA DE CONSERVAÇÃO DO ÓLEO COM N2. 4.1. TC’s COM BOLSA N2 Este sistema que existe nos TC’s Savoisienne IH 145, 345 e 420 é composto de 2 bolsas de borracha (neoprene) instaladas dentro do tanque superior do TC e com uma válvula do tipo “câmara de pneu”, independente para cada bolsa situada nas laterais do tanque pouco abaixo da tampa superior. Quando constatar valores baixos ou altos de pressão a Gerência Regional de Operação deverá providenciar a sua normalização em função da temperatura do TC. Se a pressão encontrada estiver fora dos limites de pressão mínima ou máxima, além da sua normalização, deverá ser solicitado ao TTC retirada de amostra de óleo para análise cromatográfica.
Fasc. V - 4/5 A normalização da pressão (complemento ou retirada) deverá ser realizada simultaneamente nas duas bolsa através de dispositivo que interligue as bolsas. (fig. 1 do anexo). Para se realizar a leitura da pressão e eventualmente a normalização, deverá ser calculada através da relação: Tm
=
2 ,0T1 + T 2 3,0
onde: T1 = temperatura do tanque T2 = temperatura da parte média da porcelana (parte metálica entre duas porcelanas) Essas temperaturas deverão ser medidas através de um termômetro de contato ou termômetro de mercúrio com bulbo e massa para fixá-lo ao tanque e à porcelana, tomando-se o cuidado em colocar o termômetro no lado oposto do sol. Tabela IV - Valores de pressão em função f unção da temperatura Tm (ºC) 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 2 P (Kg/cm ) 0,23 0,28 0,33 0,38 0,44 0,49 0,54 0,65 0,74 0,83 normal P (kg/cm2) 0,05 0,10 0,15 0,20 0,25 0,30 0,37 0,45 0,53 0,60
mínima
P(kKg/cm2) 0,30 0,34 0,38 0,44 0,48 0,54 0,63 0,72 0,83 0,92
máxima
OBSERVAÇÃO - Quando da realização da medição, se for constatado valores abaixo ou acima do normal deverá ser anotado na ficha f icha de manutenção. - Deve ser verificado se não há vazamento nas válvulas e a existência de tampa nas mesmas. - Constatando-se perfuração na bolsa de borracha a Gerência Regional de Operação deverá providenciar a substituição do TC. Em alguns casos poderá ocorrer dúvidas quanto a existência de vazamento nas bolsas. Neste caso, durante o enchimento deverá ser verificado se não existem bolhas subindo em direção ao visor de óleo ou ruído de vazamento interno no TC.
4.2. TC’s SEM BOLSAS DE N2
Fasc. V - 5/5 Neste tipo de sistema o N2 fica em contato direto com o óleo na cabeça do TC com válvula externa do tipo “câmara de pneu”. Os TC’s com esse sistema são o MAGRINI GALILEO - AMH - 525 e GALILEO TAE - 420. Antes da retirada de amostra de óleo para gás cromatografia deverá ser verificada a pressão de N2 através de manômetro colocado na válvula situada na cabeça do TC e a pressão deverá ser positiva. Isto é importante pois caso o TC esteja em depressão (pressão negativa) poderá ocorrer absorção de ar quando da abertura do registro inferior para retirada da amostra. Neste caso deverá ser resposta à pressão com N2 utilizando-se o gráfico da fig.2 do anexo que mostra o valor da pressão em função da temperatura do TC. A temperatura deverá ser calculada utilizando-se a fórmula do item 5 do fascículo II. Deverá também ser anotado na ficha de manutenção o valor da pressão encontrada. 5. TRANFORMADOR DE CORRENTE COM SECADOR DE SÍLICA GEL Este tipo de TC tem o sistema de expansão do óleo em contato direto com o ar ambiente. Para impedir que este ar penetre no TC com teor de umidade alto é utilizado um dispositivo secador de ar com sílica gel. Este secador é composto de um recipiente, onde é colocado o sílica gel e um tubo em forma de espiral que interliga o ar ambiente com o recipiente que contém o sílica gel. Quando, por exemplo houver uma contração do volume de óleo devido a uma diminuição de temperatura, o ar externo penetrará pelo tubo, passando pelo sílica gel onde será secado, e em seguida ocupará o espaço deixado pelo óleo. Quando do aumento da temperatura, ocorrerá o processo inverso. Para a substituição do sílica gel é necessário remover o chapéu que protege o dispositivo dispositivo situado na cabeça do TC. Remover o secador e substituir o sílica gel. Verificar o estado da guarnição de vedação do chapéu. Montar o secador e recolocar o chapéu. Se na substituição do sílica gel for constatado que estava saturado, deverá ser coletada amostra de óleo para determinação de teor de umidade no Centro de Especialização Especialização de Manutenção. Deverá também ser anotado na Ficha de Manutenção.
ANEXO I IMPRESSOS TR/TRE/063 - Ensaio de Saturação em transformador de Corrente TR/TRE/081 - Ensaio do Isolamento de TC TR/TRE/082 - Ensaios em Transformador de Corrente FIGURA 1 - Temperatura do Óleo X Pressão N2 Figura 2 Secador de Ar com Sílica Gel FIGURA 3 - - Dispositivo para para complementação de N2 em TC´s com bolsa de borracha
