Tensão de decomposição em óleo
Resumo:
Resumo:
A tensão de ruptura no óleo isolante sob as influências da humidade, da acidez, das partículas e da pressão.Introdução:
A tensão de ruptura de um óleo mineral isolante foi investigada sob as influências da humidade, acidez, pressão e partículas, as normas IEC156/95 (VDE0370/Parte5/96 e ASTM D1816) especificam as condições de ensaio a serem seguidas pelos testadores de faíscas. A humidade fornece carregadores de carga, portanto uma saturação de humidade de 0 a 20% diminui a tensão de ruptura de 72 para 61 kV.
O ácido como produto em deterioração também reduz a resistência dieléctrica pela mesma razão. Não o número total de ácido NTA, mas quanto menor o efeito ácido molecular, maior é a diminuição. Uma vez que o processo de ruptura começa com uma bolha microscópica, e uma pressão crescente, a tensão de ruptura também aumenta. A observação do comportamento assimptótico parece atingir um valor máximo final na tensão de ruptura de cerca de 150 kV. Sob a inflação suporta a geração de bolhas, reduzindo o suporte de resistência dieléctrica. As partículas secas (fibra de celulose) reduzem a tensão de ruptura apenas sob inflação, quase nenhuma influência foi observada à pressão atmosférica.
Óleo mineral, decomposição, partícula, acidez, humidade, pressão
Avaria no óleo isolante
- Introdução
O óleo isolante em transformadores de potência serve como meio de transferência de calor e como isolante líquido, duas razões que motivaram a investigação das suas propriedades isolantes: Em primeiro lugar, os transformadores de potência são normalmente operados em condições de envelhecimento. Assim, o teor de humidade no óleo aumenta, os produtos de envelhecimento ou deterioração são dissolvidos e as partículas são dispersas. Em segundo lugar, os transformadores são operados sob novas condições ambientais, onde ocorrem pressões baixas e altas. O serviço de segurança e manutenção necessita de uma investigação minuciosa destas influências.
Considerações Teóricas
Os líquidos isolantes derivam a sua resistência dieléctrica da maior densidade em comparação com os gases. O processo de decomposição começa com uma bolha microscópica, uma área de longas distâncias entre corpúsculos, onde iões e electrões podem iniciar avalanches. Estas bolhas microscópicas são originadas por impulsos de corrente num eléctrodo. O impulso de corrente seguinte injecta portadores de carga na bolha, levando à amplificação da corrente e finalmente à ruptura [1]. A partir destas considerações, espera-se o seguinte:
A humidade conduz a portadores de carga e assim diminui o suporte de resistência dieléctrica. A oxidação por produtos como o ácido também leva a carregar portadores através da dissociação. Além disso, estes são activos na superfície, diminuindo a tensão superficial. Assim, mantêm a evolução da bolha após uma diminuição da resistência dieléctrica. A pressão também influencia a evolução da bolha. Com um aumento da pressão, a tensão de ruptura deverá aumentar. Para pressões abaixo da pressão atmosférica, a tensão de ruptura deve diminuir. As partículas mover-se-ão em áreas de elevado stress dependendo da sua permissividade em relação à do petróleo. Espera-se uma diminuição da tensão de ruptura se forem altamente condutivas ou húmidas. Influência da humidade e da acidez Dispositivo de medição Um sistema de teste dieléctrico convencional, o testador de faíscas Portatest mediu a tensão de ruptura com diferentes teores de humidade e acidez. O sistema funciona totalmente automatizado, o que é muito conveniente para longos períodos de teste. A vantagem especial é uma rápida detecção e desconexão da corrente em menos de 1ms, que juntamente com uma baixa potência no circuito de ensaio impede a carbonatação do óleo mineral, mesmo centenas de ensaios na mesma amostra de óleo não reduziram a tensão de ruptura devido aos produtos de combustão.
Figura 1: Probador automático de líquidos aislantes Portatest.
Los ensayos se realizaron según la norma IEC156/95 Figura II (VDE0370/Teil5/96 y ASTM D1816), es decir, con electrodos esféricos de 25 mm de radio. La figura 1 muestra el sistema automático de pruebas. Un sistema automático de valoración potenciométrica “Titrino SM 702 con unidad de intercambio 806” fabricado por Metrohm midió la acidez de los aceites (Figura 2). Aquí se determinó el índice de acidez total NTA mediante una valoración volumétrica con potasio para neutralizar los ácidos carboxílicos.
Figura 2
O teor de humidade dos óleos foi determinado como teor de humidade relativo à saturação (RS em %) por sensores capacitivos Vaisala HMP 228. Para obter resultados dependentes, os sensores foram cuidadosamente calibrados por soluções saturadas de sal com cloreto de lítio e cloreto de sódio. O teor de humidade em relação à saturação (%) fornece mais informações sobre os efeitos cruciais da humidade na tensão de ruptura do que a utilização convencional do teor de humidade em relação ao peso em ppm. Por conseguinte, foi controlado para medir a humidade em ppm. No entanto, este valor pode ser calculado por isotermas de absorção, conforme publicado em [2].