Protegendo um transformador chave na central elétrica da Eneco

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Tradicionalmente, os transformadores são testados regularmente para avaliar sua condição. No entanto, nossos mais recentes monitores DGA (analisador de gases dissolvidos) reduzem a necessidade desse procedimento. Os monitores contínuos proporcionam tranquilidade ao pessoal; permitir medidas proativas para otimizar a manutenção preventiva; prolongar a vida útil do transformador e reduzir o risco de interrupções inesperadas e dispendiosas.

Como parte de uma iniciativa para salvaguardar a produção de energia fiável e reduzir os riscos, a central eléctrica de biomassa Bio Golden Raand, nos Países Baixos, instalou um monitor de transformador contínuo. O Vaisala MHT410 mede continuamente três parâmetros principais no óleo do transformador: umidade, hidrogênio e temperatura. De propriedade e operada pela empresa de energia Eneco, a usina produz vapor para a indústria local e também energia, com capacidade de aproximadamente 135 MW térmicos e 49,9 MW elétricos.

Antecedentes

Os materiais do transformador podem deteriorar-se com o tempo, resultando em falhas, reparos e tempo de inatividade dispendiosos. No entanto, o desenvolvimento de falhas no transformador resulta na acumulação de gases dissolvidos no óleo do transformador, pelo que este óleo é testado rotineiramente como parte de um programa de manutenção preventiva. O monitor de gás do transformador da Eneco foi instalado para fornecer dados contínuos e reduzir a necessidade de amostragem periódica de óleo e análises laboratoriais.

O instrumento MHT410 da Vaisala foi instalado pela Flux Transformer Services, e Laurens Freriksen, gerente de projetos e especialista em manutenção da Eneco, diz: “Nós nos beneficiamos de medições on-line há mais de um ano e tem sido muito reconfortante ver baixos níveis de hidrogênio no óleo de transformador, independentemente da carga do transformador.”

Central Elétrica Bio Golden Raand

A biomassa é usada como matéria-prima na planta Bio Golden Raand para gerar energia a partir de resíduos de madeira não perigosos de grau B. Todos os anos, a fábrica processa aproximadamente 300.000 toneladas de resíduos de madeira que chegam a Delfzijl por navio e caminhão vindos da Holanda e de países vizinhos.

Óleo de transformador

Os transformadores do gerador geralmente são preenchidos com óleo para fornecer isolamento e resfriamento. O transformador da Bio Golden Raand, por exemplo, contém cerca de 20 toneladas de óleo. A degradação do óleo ocorre quando suas moléculas se quebram sob influência de tensões térmicas e elétricas devido a falhas em transformadores como descargas ou pontos quentes, por exemplo.

Teste e monitoramento de óleo de transformador

Tradicionalmente, amostras de óleo de transformador são coletadas uma ou duas vezes por ano e enviadas para análise laboratorial para determinar o nível de gases. Este método de amostragem pontual fornece uma indicação dos gases dissolvidos e da qualidade do óleo em um determinado momento. As principais vantagens dos monitores contínuos, portanto, são que eles são capazes de revelar tendências para que os usuários possam correlacionar os níveis de gás com a carga do transformador, por exemplo. É importante ressaltar que, ao medir continuamente, os monitores DGA podem fornecer avisos antecipados de falhas.

Os níveis e tendências dos gases dissolvidos podem ser usados para detecção de falhas ou diagnóstico de falhas, e isso é assunto de um Folheto Técnico Cigré (Ref.783) sobre Sistemas de Monitoramento DGA.

Além do hidrogênio, o MHT410 também mede a temperatura, que é um indicador chave de falhas. A umidade no óleo também é medida pelo dispositivo porque a umidade diminui a rigidez dielétrica, acelera a decomposição da celulose (isolamento) e aumenta o risco de formação de bolhas em altas temperaturas.

Monitoramento DGA na Bio Golden Raand

Explicando o raciocínio por trás da instalação do Vaisala MHT410, Laurens Freriksen afirma: “Um transformador de usina de energia é um dos ativos mais valiosos em uma rede de energia – o nosso tem cerca de 10 anos e opera continuamente. No entanto, não há redundância, por isso é importante podermos monitorar de perto sua condição e desempenho.

“Escolhemos o MHT410 porque ofereceu uma oportunidade para a identificação precoce de potenciais problemas, o que é uma importante medida de redução de riscos. A identificação precoce de falhas permite medidas corretivas oportunas.”

Os dados do MHT410 alimentam continuamente o sistema de controle digital Eneco, que Laurens pode acessar de seu laptop. Isto significa, por exemplo, que ele é capaz de rastrear a carga do transformador na mesma tela das medições do MHT410.

Projetado para instalação rápida e fácil, o MHT410 possui baixo custo de propriedade. Isto é importante porque o custo dos monitores DGA é insignificante em comparação com o valor dos activos que ajudam a proteger, ou em comparação com o custo das interrupções.

Resumo

Para a Eneco, a instalação do monitor Vaisala é essencialmente uma medida de redução de risco, mas como explica Laurens: “É muito reconfortante ter visibilidade constante da condição do transformador. No entanto, a principal vantagem é que isso nos dá tempo – tempo para planejar uma estratégia eficaz caso apareçam gases no óleo, indicando uma falha – para otimizar o desempenho do transformador e prolongar sua vida útil.”

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