Desumidificação de óleo de transformador

Neste artigo, falaremos sobre um processo como a desumidificação do óleo de transformador. Descobriremos quão perigosa é a presença de umidade  em óleos energéticos, os tipos existentes, e se familiarizar com as formas mais eficazes para removê-lo.

Existem padrões para testes de óleo de transformadores que normalizam os principais parâmetros e características dos líquidos isolantes.  Por exemplo a cor do óleo de transformador que ainda não foi usado é geralmente amarelo claro. No futuro pode mudar o que indicará uma deterioração nas condições e propriedades do óleo. Portanto o óleo de transformador também é testado quanto a sua  acidez , teor de umidade, tensão de ruptura e tangente de perda dielétrica.

Cada um desses indicadores se deteriora durante a operação do transformador, que é devido a condições operacionais pesadas  (alta temperatura, força do campo elétrico) e a aparência de várias inclusões: água, gases, impurezas mecânicas, sujeira, lama etc. Isso levanta a questão: como devolver as propriedades do óleo de transformador de alta qualidade?

Por que a água é perigosa para o óleo de transformador?

A presença de água no óleo do transformador leva a uma série de conseqüências negativas:

• redução da resistência elétrica e resistência do óleo a descargas parciais;
• intensificação do envelhecimento do isolamento de papel;
• aceleração de processos de oxidação em óleo;
• aumento da formação de carbono quando surge um arco elétrico;
• aumento da atividade de corrosão do óleo em relação às partes metálicas do transformador;
• deterioração das características mecânicas do óleo quando a temperatura aumenta.

Evitar esses fenômenos pode ajudar no controle periódico do teor de umidade e na desumidificação do óleo do transformador.

Formas de penetração e tipos de água no óleo do transformador

Existem duas formas de penetração de umidade no óleo do transformador.

O primeiro é da atmosfera. E o segundo é a água, que foi separada do isolamento sólido e do óleo como resultado do processo de envelhecimento.

.Se o transformador estiver em funcionamento constante a plena carga, o envelhecimento do sistema de isolamento demorará cerca de 20-30 anos. Durante este tempo, 0,5-0,75% da água sai da massa de isolamento.

A água no óleo de transformador pode ter as seguintes formas :

• Água depositada na parte inferior do tanque de resfriamento (livre). Não representa um perigo para o estresse de ruptura do óleo, mas é indesejável, pois indica a presença de água dissolvida;
• Água dissolvida – reduz grandemente a tensão de ruptura (normalmente perde o óleo do transformador da atmosfera);
• A água confinada é um dos primeiros sinais de envelhecimento do óleo, uma vez que é formada como resultado de sua oxidação. Quando a temperatura aumenta, devido ao aquecimento do transformador, a água confinada passa pelo vapor;
• A água na forma de emulsão é uma mistura de óleo de transformador com gotículas de água submicroscópicas que não podem ser separadas do óleo por aquecimento, sedimentação ou filtração.

Desumidificação do óleo de transformador : de um lado, deve garantir uma redução na concentração de água para valores que permitam a operação adicional do líquido isolante e de outro, restaurar sua tensão de ruptura para os valores requeridos.

Teste de  teor de umidade no óleo do transformador

O teste de  teor de umidade no óleo do transformador – é realizado tanto para produtos frescos como para produtos que foram previamente regenerados. Em ambos os casos, parte do teste é verificar a umidade no óleo.

O teor de umidade dá uma idéia da qualidade do óleo do transformador e também fornece informações para determinar as causas da deterioração das propriedades dielétricas do óleo e do isolamento sólido dos transformadores.

A fração máxima permitida de água no óleo do transformador, dependendo do tipo de equipamento, é em média de 10 a 20 gramas por tonelada . A determinação dessa quantidade de umidade não é uma tarefa fácil, portanto, os métodos utilizados estão sujeitos a altas exigências quanto à precisão e sensibilidade das medições. Em altas concentrações de água, existe o risco de falha do equipamento de potência, por isso é necessário secar o óleo do transformador.

Entre os métodos mais comuns para determinar o teor de umidade do óleo do transformador, podemos distinguir:

• Avaliação de Karl Fischer;
• cromatografia gasosa;
• espectrometria de massa;
• método de hidreto de cálcio;
• espectroscopia fotoacústica.

Desumidificação do óleo de transformador – os principais métodos

Anteriormente, entre os métodos de desumidificação do óleo do transformador, predominavam a centrifugação e a filtração. No primeiro caso, o efeito da força centrífuga é usado, por meio do qual a substância processada é dividida em várias camadas. Usando centrífugas, só é possível remover a umidade da emulsão . Geralmente, isso não é suficiente, então este processo é usado como um estágio preliminar de purificação de óleo. Além disso as centrífugas são caracterizadas pelo alto consumo de energia.

A transmissão de óleo através de prensas de filtro também tem desvantagens, as quais são expressas em baixa produtividade, substituição frequente do material de filtro e contato do óleo com ar, o que leva à oxidação prematura.O uso de máquinas zeólitas pode aumentar significativamente a resistência elétrica e a qualidade da desumidificação do óleo do transformador.

A empresa GlobeCore produz plantas de zeólito como MCU de várias capacidades. Este equipamento seca o óleo passando-o através de uma camada de peneiras moleculares em adsorventes preenchidos com zeólito granular.

A experiência de desumidificação com zeólita de óleos de transformador mostra sua alta eficiência. Somente para um ciclo de processamento em instalações de MCU é possível aumentar a pressão de ruptura de óleo de 8-10 para 50 kV.

Também a desumidificação efetiva do óleo do transformador é fornecida pela ação de alta temperatura e vácuo profundo. Primeiro o óleo é aquecido e depois levado a uma câmara de vácuo onde é espumada. Como resultado, há uma liberação intensiva de vapor de água e gases da superfície do óleo. Especialmente para a desumidificação por vácuo térmico de óleos de transformador.GlobeCore desenvolveu a série CMM. Este equipamento é mais produtivo e confiável em comparação com as centrífugas. Além disso, consome 3-4 vezes menos energia elétrica.