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MANUAL

TRANSFORMADORES SECO

ÍNDICE

 - WEG Equipamentos Elétricos S/A - TransformadoresManual 4500. - 2 de 

• 1. INTRODUÇÃO .........................................................................................................
• 2. INSTRUÇÕES BÁSICAS .........................................................................................
  • 2.1. Instruções Gerais ......................................................................................................
  • 2.2. Fornecimento.............................................................................................................
    • 2.2.1. Local de recebimento .....
    • 2.2.2. Descarregamento e manuseio
    • 2.2.3. Inspeção de recebimento
  • 2.3. Armazenagem ............
• 3. INSTALAÇÃO DE TRANSFORMADORES A SECO ..............................................
  • 3.1. Considerações Gerais...............................................................................................
  • 3.2. Condições Especiais.................................................................................................
  • 3.3. Requisitos Básicos para a Instalação ......................................................................
  • 3.4. Altitudes ...................
  • 3.5. Distâncias Necessárias para Oper ação.
  • 3.6. Ligações................................ ...................
  • 3.7. Proteção e Equipamento de Manobra ..................................................................
  • 3.8. Monitor de Temperatura .........................................................................................
• 4. ENERGIZAÇÃO .....................................................................................................
• 5. MANUTENÇÃO......................................................................................................
  • 5.1. Inspeções Periódicas
    • 5.1.1. Registros operacionais................................ ..
    • 5.1.2. Inspeção termográfica ..
    • 5.1.3. Inspeções visuais .........
  • 5.2. Limpeza....................................................................................................................
• ANEXO A – INDICADOR DE TEMPERATUA PCPT 4 .................................................
• ANEXO B – INDICADOR DE TEMPERATUA PCPU 8.................................................

WEG Equipamentos Elétricos S/A - TransformadoresManual 4500.

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2. INSTRUÇÕES BÁSICAS

2.1. Instruções Gerais

Todos que trabalham em instalações elétricas, seja na montagem, operação ou manutenção, deverão ser permanentemente informados e atualizados sobre as normas e prescrições de segurança que regem o serviço, e aconselhados a segui-las. Cabe ao responsável certificar-se, antes do início do trabalho, de que tudo foi devidamente observado e alertar seu pessoal para os perigos inerentes à tarefa proposta. Recomenda-se que estes serviços sejam efetuados por pessoal qualificado. Equipamento para combate a incêndios e avisos sobre primeiros socorros não devem faltar no local de trabalho, sempre em lugares bem visíveis e acessíveis.

2.2. Fornecimento

Os transformadores depois de testados e liberados, são embalados na fábrica de forma adequada ao seu transporte, garantindo, assim, o seu perfeito funcionamento. Além disso, devem estar protegidos durante o transporte evitando sua exposição a intempéries. Sua amarração e fixação para o transporte são de responsabilidade do transportador. No recebimento, recomendamos cuidadosa inspeção, verificando se o transformador está devidamente protegido e também a existência de eventuais danos provocados pelo transporte. Caso eles tenham ocorrido, notificar imediatamente o representante W EG mais próximo e a empresa transportadora para que não haja problemas com a empresa seguradora.

2.2.1. Local de recebimento

Sempre que possível, o transformador deve ser descarregado diretamente sobre sua base definitiva, quando for necessário o descarregamento em local provisório, deve ser verificado se o terreno oferece plenas condições de segurança e distribuição

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de esforço, bem como se o local é o mais nivelado e limpo possível. É conveniente não retirar a proteção de plástico até que o transformador esteja em seu lugar definitivo.

2.2.2. Descarregamento e manuseio

Todos os serviços de descarregamento e locomoção do transformador devem ser executados e supervisionados por pessoal especializado e atendendo os cuidados que uma carga de peso significativo requer, obedecendo-se as normas de segurança e utilizando-se os pontos de apoio apropriados. O levantamento ou tração deve ser feito pelos pontos indicados nos desenhos, não devendo utilizar-se outros pontos que, se usados, podem acarretar graves danos ao transformador. Em caso de deslocamento por arraste, o mesmo deverá ser feito sobre as rodas (bidirecionais), fornecidas com o transformador. A movimentação do transformador com empilhadeira não é recomendada, caso necessário deverá ser feito com os devidos cuidados com relação ao seu posicionamento. Para direcionar o transformador, fazer esforços somente sobre as vigas de prensagem do núcleo ou da base. Importante: Transformadores providos de cubículos (caixas de proteção) não devem ser suspensos por eventuais olhais neles existentes. Içar o transformador sempre pelos olhais existentes nas vigas superiores do transformador (internamente ao cubículo). Todos os cuidados devem ser tomados para que não existam esforços em locais inadequados, como nos barramentos e nas bobinas, o que pode causar dano irreversível e comprometendo o funcionamento do transformador.

2.2.3. Inspeção de recebimento

Antes do descarregamento, deve ser feita, por pessoal especializ ado, uma inspeção preliminar no transformador, na qual devem ser verificadas as suas condições externas, acessórios e componentes quanto a deformações e estado da

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3. INSTALAÇÃO DE TRANSFORMADORES A SECO

3.1. Considerações Gerais

Os transformadores a seco WEG são projetados de forma a operarem a temperatura ambiente máxima de 40°C e a altitude máxima de 1000m, exceto quando diferentemente solicitado. O ambiente de instalação deve ser em um local abrigado com ventilação necessária para a sua correta refrigeração. Embora resistentes transformadores secos não podem ser diretamente expostos a intempéries. Antes de qualquer providência para montagem do transformador, deve ser verificada a disponibilidade de pessoal qualificado, assim como de equipamentos e ferramentas adequadas. A montagem deve ser executada em conformidade com as normas técnicas específicas para transformadores a seco. Não é recomendável a montagem dos transformadores em dia chuvoso. Antes da montagem do transformador, deve ser feita uma verificação constando de: § inspeção visual principalmente quanto ao correto nivelamento da base; § fixação correta do transformador; § inspeção visual, a fim de constatar a não-ocorrência de danos durante o manuseio; § confirmação de que os dados de placa estão compatíveis com a especificação técnica do equipamento; § avaliação das conexões de aterramento do transformador.

3.2. Condições Especiais

Constituem condições especiais de funcionamento, transporte e instalação as que podem exigir construção especial, e a revisão de alguns valores nominais, cuidados especiais no transporte e instalação ou funcionamento do transformador. Constituem exemplos destas condições especiais:

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§ Instalação em altitudes superiores a 1000m e temperaturas superiores a 40°C; § Exposição à umidade excessiva, atmosfera salina, gases ou fumaça prejudiciais ao equipamento; § Exposição a pós prejudiciais; § Exposição a materiais explosivos na forma de gases ou pó; § Exigência de isolamento diferente do especificado para o equipamento; § Limitação do espaço de instalação; § Transporte, instalação e armazenagem em condições precárias, além de sujeição a vibrações anormais e choques ocasionais. Estes fatores devem sempre ser verificados a fim de obtermos um melhor funcionamento do mesmo e como fator de prevenção para eventuais acidentes ou danificação do equipamento. A eventual exposição a estes fatores causará perda de rendimento do transformador, conforme classe de temperatura do material, rigidez dielétrica a altitudes superiores a 1000m, entre outras.

3.3. Requisitos Básicos para a Instalação

Os transformadores a seco deverão ser instalados sobre fundações adequadamente niveladas e resistentes para suportar o peso. Quando os transformadores forem dotados de rodas, confirmar que o equipamento esteja apoiado por igual nos pontos de base, a fim de garantir sua estabilidade e evitar deformações. Nas instalações dos transformadores, devem ser considerados cuidadosamente os seguintes fatores: § Deve haver um espaçamento mínimo de 0,5m entre transformadores e entre estes e paredes ou muros, proporcionando facilidade de acesso para inspeção e ventilação, dependendo, entretanto, das dimensões de projeto e das tensões; § O recinto no qual será colocado o transformador deve ser bem ventilado, de maneira a ser assegurada uma ventilação natural

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Figura 3

Para um cálculo aproximado do tamanho das aberturas ou o fluxo de ar necessário na sala podem-se utilizar as expressões abaixo, tomando como diferença de 15oC de temperatura entre o ar que entra e o ar que sai:

t

t

V P

H

S P

= ×

= ×

onde:

Pt = perdas totais dissipadas a 115oC [kW] S = superfície das aberturas superior e inferior [m^2 ] H = distância medida entre a metade da altura do transformador e a metade da saída de ar superior [m] V = volume do ar de refrigeração [m^3 /min]

Exemplo: Instalação de 2 transformadores de 2.000kVA

Perda total Pt típica para transformador seco de 2MVA a 115ºC = 27kW Distancia H entre a metade da altura do transformador e a metade da saída de ar superior: 1,5m

S = 0 , 3 ×^27 ×^2 = m

Pela área encontrada, sabemos que será necessária a instalação de ventilação forçada na sala. A vazão mínima dos motoventiladores será:

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V = 5 × 27 × 2 = 270 m^3 / min

Este exemplo desconsidera a existência de cubículo de proteção, o que seria questionável no caso de uma sala própria para instalação do transformador.

3.4. Altitudes

Os transformadores são projetados conforme ABNT, para instalações até 1.000m acima do nível do mar. Em altitudes superiores a 1.000m o transformador terá sua capacidade reduzida ou necessitará de um sistema de refrigeração mais eficaz, assim teremos um fator de correção, tendo em vista o abaixamento da rigidez dielét rica do ar com a altitude, conforme a tabela a seguir:

Tabela 1: Correções de rigidez dielétrica do ar para altitudes acima de 1000m. Altitude (m) Fator de Correção 1000 1, 1200 0, 1500 0, 1800 0, 2100 0, 2400 0, 2700 0, 3000 0, 3600 0, 4200 0, 4500 0,

3.5. Distâncias Necessárias para Operação

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mas devem ser evitadas longas distâncias sem suportes. Os cabos ou barras devem estar corretamente dimensionados e as conexões devidamente apertadas a fim de evitar sobreaquecimento. Transformadores a seco WEG possuem marcação dos terminais conforme norma.

O circuito de proteção térmica, quando existente, deve ser conectado conforme manual de ligação para o mesmo. A malha de terra deverá ser ligada aos terminais próprios por meio de cabo de cobre nú, com seção adequada. Os terminais de alta tensão do transformador a seco são em cobre estanhado. Os terminais de baixa tensão são em alumínio de liga especial para garantir qualidades mecânicas recomendáveis à boa conexão (excepcionalmente esses terminais são de cobre). A conexão de alumínio requer alguns cuidados, como segue: § Preparação da Superfície: Antes de realizar qualquer ligação ou conexão, as superfícies de alumínio devem ser limpas, a fim de retirar a fina camada de óxido que se cria espontaneamente ao contato com o ar, e que é péssima condutora. A remoção desta camada de óxido pode ser feita com escova de aço, lixa fina, raspagem, etc. É importante que esta operação seja feita com rapidez, e imediatamente após a mesma deverá ser untada com inibidor adequado. § Conexão Alumínio-Alumínio: Os terminais do transformador já estando devidamente preparado e o barramento a ser conectado a ele sendo de alumínio, deve ser tratado de modo idêntico. § Conexão Alumínio-Cobre: § Superfície do condutor de alumínio nú: limpar; § Superfície do condutor de cobre:

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§ Cobre nú: limpar, § Cobre com recobrimento de prata, estanho ou níquel: limpar ou limpar e colocar placa de cobre nú ou Cupal. Após limpeza, untar com inibidor. § Material empregado para a conexão: Todas as peças, porcas, parafusos, arruelas lisas devem ser protegidas contra corrosão. § Pressão de contato: Os parafusos devem de preferência, ser apertados com uma chave com um dinamômetro ou chave limitadora de torque, para se obter uma distribuição uniforme de pressão contato. É recomendado realizar um reaperto dos parafusos após algumas semanas de uso, a fim de equalizar eventuais acomodações.

Momentos recomendados:

Parafusos classe 8.8 M8 M10 M12 M Momentos de aperto em Nm 20 40 75 140

Parafusos classe 5.6 M8 M10 M12 M Momentos de aperto em Nm 10 20 40 70

3.7. Proteção e Equipamento de Manobra

Os transformadores devem ser protegidos contra sobrecargas, curto-circuito e surtos de tensão através de chaves fusíveis, disjuntores, seccionadores, pára-raios, etc., que deverão ser adequadamente dimensionados para serem coordenados com o transformador e testados antes de fazer as conexões.

3.8. Monitor de Temperatura

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Feito estas verificações o transformador deve ser conectado ao sistema de alta tensão. A tensão será aplicada com o transformador a vazio e observada. A tensão deverá ser medida nos terminais de alta tensão para checar a correspondente saída. Operações em tensões acima da nominal podem causar a saturação e aumento significativo das perdas. Isto pode resultar em superaquecimento e níveis de ruído acima do normalizado. A carga deve ser aplicada progressivamente até a potência nominal.

5. MANUTENÇÃO

Sendo uma das grandes vantagens deste tipo de transformador, os transformadores a seco WEG necessitam de pouca manutenção. Contudo, é necessário fazer um acompanhamento constante a fim de se evitar problemas como acúmulo de sujeira, (o que pode causar perda na capacidade de refrigeração e conseqüente perda de potência), deformações de sua estrutura e verificação das ligações, entre outras. Itens de manutenção:

1. Inspeção visual do local;
2. Limpeza conforme especificado a seguir no item 5.2, verificação de entradas e saídas de ar;
3. Verificar se não houve sobreaquecimento nos terminais de ligação;
4. Verificar o funcionamento do conjunto de proteção térmica;
5. Verificação da pressão nos contatos dos terminais, painel de comutação;
6. Verificar se o aterramento está corretamente conectado aos terminais previstos.

5.1. Inspeções Periódicas

5.1.1. Registros operacionais

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Os registros operacionais devem ser obtidos através das leituras dos instrumentos indicadores, das ocorrências extraordinári as relacionadas com o transformador, bem como todo evento relacionado, ou não, com a operação do sistema elétrico, que possa afetar o desempenho e/ou características intrínsecas do equipamento. É recomendável a leitura diária dos indicadores de temperatura (anotar temperatura ambiente), carga e tensão do transformador.

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Descarga entre terminais AT

Descarga entre AT e massa

Redução da resistividade superficial do material isolante por existência de corpos estranhos.

Limpeza geral, com remoção dos corpos estranhos depositados na superfície.

4 Descarga entre AT/BT

Descarga entre BT/massa

Destruição do material isolante devido à sobretensões, sobreaquecimento ou esforços mecânicos acima do previsto.

Substituiçã o ou reparo da peça danificada.

Tensão mais elevada que a prevista.

Assentamento não uniform e da base do transformador. Ressonância com superfícies ao redor do equipamento.

Verificar a tensão correta e ajustar ao tap mais adequado. Verificar a existência de superfícies metálicas (painéis, armários, dutos, portas, etc.) soltas com possibilidade 5 Ruído excessivo de vibrações.

Ressonâncias transmitidas pelas ligações.

Instalação de elementos flexíveis entre os terminais do transformador e os condutores da instalação.

5.2. Limpeza

Um importante fator para um melhor funcionamento deste tipo de transformador é a constante e eficiente limpeza do mesmo para que não ocorra prejuízo de importantes características do transformador. Por esse motivo, indicaremos procedimentos de limpeza para os tipos de impurezas relacionadas a seguir:

Tabela 3: Procedimentos de limpeza para transformadores secos. Tipo de sujeira encontrada Procedimento utilizado Pó seco em geral 1 e 4 Pó úmido 3 e 4 Maresia (salinidade) 1 e 4 Pó metálico (pó industrial ) 1 e 4 Óleos em geral 2, 3 e 4 Grafite ou similares 1 e 4

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1. Com auxílio de um aspirador de pó ou um espanador e pano seco, remover a poeira depositada no transformador. Em seguida, use ar comprimido para remover os resíduos de poeira e fazer a limpeza dos canais de ventilação das bobinas e entre a bobina e o núcleo. A injeção do ar nos canais de ventilação deve ser feita de baixo para cima. A pressão do ar deve estar limitada a aproximadamente 5atm. Para finalizar, use um pano seco e limpo para remover resíduos que ainda permanecem nas bobinas, principalmente em volta dos terminais e nos isoladores.
2. Com auxílio de um pano umedecido com benzina, remova as impurezas do núcleo, ferragens e bobinas; repita com um pano seco e limpo. Observe se os canais foram obstruídos. Se as impurezas nos canais estiverem secas, adote o procedimento (1) nesta limpeza. Caso contrário identifique a sujeira existente e faça contato com a fábrica para verificar o melhor procedimento. A utilização de benzina ou outro produto requer cuidados especiais em seu manuseio.
3. Com o auxílio de um pano umedecido em água, com pequena concentração de amoníaco ou álcool, remova impurezas do transformador. A limpeza pode ser complementada utilizando um dos procedimentos anteriores dependendo do tipo de sujeira a ser removida.
4. A finalização deverá sempre ser feita com um pano limpo e seco, devendo- se limpar toda a superfície, principalmente na região dos terminais de ligação.