Quinta, 9 de Março de 2017

Cenário de aplicação

A criticidade “SF6 no óleo – defeitos de estanquecidade do isolador” não diz respeito diretamente aos transformadores, mas na verdade aos isoladores de passagem (bushing), acessórios que permitem a passagem dos condutores do interior do transformador para o seu exterior, sem entrarem em contacto com a carcaça.

Nos transformadores elevadores (GSU), 14% das falhas são atribuíveis aos isoladores de passagem (>100KV).

CIGRE WG A2.37 – Transformer reliability survey, Dec.2015

Os isoladores de passagem são colocados normalmente na parte superior do transformador e são de diferentes tipos, dependendo das tensões/correntes em jogo e do tipo de condutor externo a que devem ser ligados.Os isoladores são tipicamente constituídos por dois compartimentos, o inferior é inserido no transformador, e o superior é ancorado na carcaça do transformador.O compartimento superior pode estar livre ou colocado dentro de invólucros metálicos cheios, por exemplo, de SF6 (hexafluoreto de enxofre).

Para correntes elevadas (até 30 KA) usam-se isoladores óleo-ar com um condutor central de grande diâmetro; para tensões elevadas são usados isoladores-óleo óleo, óleo-SF6 ou de condensador, em que o condutor central é embrulhado em camadas de papel isolante alternadas com camadas de material condutor.Em alta e muito alta tensão, o gás SF6 é comummente utilizado como meio isolante, uma vez que não está sujeito ao envelhecimento, não é tóxico, nem inflamável, tem boas propriedades dielétricas (quase 3 vezes maiores do que o ar ou azoto), de eliminação de arcos e térmicas.

Características do SF6

O hexafluoreto de enxofre – SF6 é gás incolor, inodoro, não tóxico, não inflamável, quimicamente inerte, com elevadas propriedades dielétricas, quase três vezes maiores do que o ar ou azoto.

Há mais de 50 anos que o SF6 é utilizado com sucesso em várias aplicações industriais, particularmente nos disjuntores e seccionadores das linhas de transmissão e distribuição de energia elétrica.Noutras áreas é utilizado, por exemplo, nos aceleradores de partículas, nos radares e na indústria eletrónica ou no campo da medicina, em particular em máquinas de diagnóstico e de ressonância magnética e na cirurgia dos olhos.

No passado, também era utilizado nos pneus, nas bolas de tênis, em alguns tipos de sapatilhas de ginástica e como isolante nos vidros duplos, mas o seu uso nestas aplicações foi proibido a partir de 2007.

Nos equipamentos elétricos de média e alta tensão, o SF6 é utilizado pelas suas elevadas propriedades de extinção dos arcos elétricos devido à sua elevada resistência dielétrica e à sua capacidade de recombinação.Graças a estas propriedades, superiores a outros fluidos como o ar ou o azoto, as subestações elétricas podem ser construídas com um tamanho muito mais compacto.

O SF6 e o meio ambiente

Entre os gases que causam o famoso “efeito de estufa”, o SF6 é aquele que exige a mais alta prioridade de ação em termos de prevenção/mitigação das alterações climáticas globais.Juntamente com outros cinco gases (dióxido de carbono (CO2), Metano (CH4), Óxido de azoto (N2O) hidrofluorocarbonetos (HFC), Perfluorocarbonetos (PFC)) o SF6 foi listado no Protocolo de Quioto (1997).O seu impacto climático é 22 800 vezes maior do que o do dióxido de carbono (CO2) e o seu tempo de permanência na atmosfera é de cerca de 3200 anos (fonte:Federal Statistical Office:Survey of particular climate-active materials “sulphur hexafluoride” (SF6), Wiesbaden, 2015)

Para evitar os perigosos efeitos climáticos, o uso do gás foi proibido desde 4 de julho de 2007 para as aplicações “civis/domésticas”; no entanto, na maioria das aplicações industriais, o gás SF6 continua a ser usado porque ainda não foram identificadas alternativas com desempenho equivalente.

Em todo o mundo, existem regras severas para a redução das emissões de gés SF6 para a atmosfera.Na União Europeia, o regulamento F-Gas, (EC) n.º 517/2014relativo à limitação das emissões de gases de efeito de estufa, entrou em vigor em 2014.No regulamento foram estabelecidos os requisitos gerais para o inventário, gestão e tratamento do gás SF6 e de outros gases fluorados.

Informação adicional

Diagnostics of HV bushings through oil sampling and analysis

Data: novembro de 2017
De: Transformers Magazine Special Edition on Bushings
Idioma inglês
Autor: Sea Marconi






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