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ENSAIOS EM TRANSFORMADORES SEGUNDO NBR 5356 DE 2007

Apresentação

O curso está dividido em duas partes distintas. Na primeira parte é feita uma revisão de conceitos básicos de magnetismo e eletromagnetismo e apresentação do princípio de funcionamento e características de operação dos transformadores. Tem a finalidade de nivelar os conhecimentos dos participantes necessários para o acompanhamento da segunda parte do curso. A segunda parte é dedicada inteiramente aos ensaios aplicados aos transformadores, conforme recomendação da norma NBR 5356 de 17.12.2007, com descrição dos procedimentos de execução, interpretação dos resultados bem como de apresentação dos fundamentos teóricos que justificam o método e o motivo de sua execução.

Instrutor

José Carlos Schaefer

Possui graduação em Engenharia Elétrica pela Universidade Federal do Rio Grande do Sul, UFRGS, Rio Grande do Sul, Brasil (1967) e Pós-graduação em Sistemas Elétricos de Potência pela Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro, PUC-RJ (1973), Rio de Janeiro, Brasil.
Na Companhia Paranaense de Energia – COPEL, trabalhou como engenheiro (1968 – 1999). No período 1968 - 1973 exerceu atividades na área de operação e manutenção de subestações e linhas de transmissão. Posteriormente, trabalhou na área de estudos do sistema elétrico. A partir de 1982 até 1999 esteve vinculado à Unidade de Alta Tensão do Laboratório Central de Pesquisa e Desenvolvimento (LAC), com atividades relacionadas à ensaios em equipamentos de alta tensão.
No Instituto de Tecnologia Para o Desenvolvimento – LACTEC, foi pesquisador (1999 – 2008), atuando na área de desenvolvimento de projetos de pesquisa e desenvolvimento para as concessionárias de energia elétrica brasileiras, além de atividades de extensão universitária. Atualmente é consultor do LACTEC.

Objetivo

Esclarecer os termos e procedimentos da norma NBR 5356 no que se refere à execução dos ensaios de rotina, tipo e especiais aplicados aos transformadores de potência.

Conteúdo Programático

I Parte

1.    Campo magnético: definição; representação gráfica do campo magnético; linhas de campo; campo magnético produzido por corrente elétrica: fio, espira, solenóide; fluxo magnético; força entre dois condutores conduzindo corrente elétrica; ferromagnetismo; magnetização; permeabilidade magnética; indutância.

2.    Eletromagnetismo: Lei de indução de Faraday; Lei de Lenz;  f.e.m. induzida por fluxo magnético senoidal; auto-indução; indução mútua.

3.    Princípio de funcionamento e características de operação dos transformadores. Relações fundamentais entre tensão e corrente de duas bobinas acopladas através de um núcleo magnético; relação de transformação e polaridade.

4.    Núcleo magnético do transformador: histerese, saturação e correntes parasitas.

5.    Perdas em vazio: Variação das perdas em vazio com a forma de onda da tensão aplicada.

6.    Perdas em carga (perdas ôhmicas nos enrolamentos e perdas adicionais).

7.    Tensão (impedância) de curto circuito: Impedância de cc em ohm e porcentual; componentes da impedância de curto-circuito; procedimentos para o cálculo de suas componentes; importância da impedância de cc no controle da potência de curto-circuito dos sistemas elétricos de potência.

8.    Circuito equivalente do transformador.

9.    Aquecimento do transformador: Diagrama térmico, temperatura média do enrolamento,    temperatura do ponto mais quente e temperatura do topo do óleo – origem dos valores limites recomendados pela norma; influência da temperatura na perda de vida da isolação do transformador; procedimentos para determinar a elevação de temperatura dos enrolamentos.

10.  Transformadores monofásicos e trifásicos: tipos de ligação, deslocamento angular e polaridade; tipos de núcleo; influência da ligação dos enrolamentos e do tipo de núcleo na corrente de excitação.

11.  Tipos de solicitações dielétricas que um transformador pode ficar sujeito quando em operação dentro de um sistema elétrico. Tensão de operação, surtos atmosféricos, impulsos de manobra e sobretensões temporárias. Comportamento do enrolamento de um transformador perante às solicitações elétricas. Suportabilidade da isolação papel-óleo do enrolamento de um transformador em relação às solicitações dielétricas.

12. Níveis de isolamento dos transformadores: evolução, pára-raios, aterramento dos sistemas elétricos, sobretensões por faltas fase-terra.

13. Ensaios normalizados para verificar as condições da isolação do transformador: impulso atmosférico, impulso de manobra, tensão aplicada, tensão induzida, descargas parciais, justificativa dos critérios adotados para os ensaios dielétricos aplicados ao transformador.

14.  Gerador de impulso: princípio de funcionamento, circuito equivalente; ajuste da tensão de ensaio, caracterização da forma de onda; circuito de ensaio e arranjo dos equipamentos no laboratório.


II Parte

1. Medição da resistência elétrica dos enrolamentos (NBR 5356-1 item 11.2 e item E.2),  Importância do ensaio, Recomendações da NBR 5356, Variação da resistência com a temperatura, Coeficiente de temperatura, Temperatura de referência, Comportamento da corrente em circuito resistivo-indutivo energizado por fonte de tensão cc, Medição da resistência pelo método da queda de tensão.

2.    Medição da relação de transformação, polaridade e verificação do deslocamento angular e sequência de fase (NBR 5356-1 item 11.3), Importância dos ensaios, Condições para transformadores operarem em paralelo e Golpe indutivo.

2.1 Relação de transformação (NBR 5356-1 item E.3).

2.2 Polaridade (NBR 5356-1 item E.5).

2.3 Deslocamento angular (NBR 5356-1 item E.6).

2.4 Sequência de fases (NBR 5356-1 item E.7).

3.    Medição da impedância de curto-circuito e das perdas em carga (NBR 5356-1 item 11.4 e item E.9), Importância do ensaio, Diagrama de ligação: Transformadores monofásicos e trifásicos, com e sem transformadores para instrumentos; Perdas ôhmicas e adicionas: cálculo em função do tipo de ligação dos enrolamentos;  Impedância expressa em ohm e em percentagem.

4. Medição de perdas em vazio e corrente de excitação (NBR 5356-1 item 11.5 e item E.8).

4.1 Perdas em vazio:

  • Importância da medição das perdas;
  • Perdas por histerese;
  • Perdas por correntes parasitas (no núcleo magnético);
  • Diagrama de ligações: transformadores monofásicos e trifásicos, com e sem transformadores para instrumentos;
  • Influência da forma de onda da tensão de ensaio no valor das perdas medidas;
  • Ajuste da tensão de ensaio e correção do valor das perdas medido.

4.2 Corrente de excitação:

  • Importância do ensaio;
  • Forma de onda da corrente de excitação; obtenção gráfica da corrente de excitação;
  • Influência da forma de onda da corrente de excitação e da impedância do circuito de ensaio na tensão de ensaio.

5.    Medição de impedância(s) de sequência zero em transformadores trifásicos (NBR 5356-1 item 11.7 e item E.15):

  • Esclarecimentos sobre as recomendações da norma;
  • Circuitos usuais para medição da impedância de sequência zero.

6.    Resistência do isolamento (NBR 5356-1 item 11.9 e item E.4):

  • Importância do ensaio;
  • Comportamento dos dielétricos sólidos quando sob tensão contínua; corrente de condução e de polarização; índice de polarização;
  • Significado dos valores medidos - valores de referência;
  • Influência da pressão na tensão disruptiva de espaçamentos no ar;
  • Procedimento para medição da resistência de isolamento com “megger”.

7.    Medição do fator de potência do isolamento (NBR 5356-1 item 11.20 e item E.12):

  • Importância do ensaio;
  • Medição pelo Teste Doble: princípio de funcionamento do equipamento e justificativa das ligações utilizadas para medição do fator de potência dos enrolamentos.

8.    Ensaios dielétricos (NBR 5356-1 item E.10 e NBR 5356-3 item 7.3):

  • Tipos de ensaios dielétricos aplicados aos enrolamentos dos transformadores;
  • Justificativa dos ensaios em função do tipo de ligação e nível de isolamento dos enrolamentos.

8.1 Tensão suportável nominal à frequência industrial (tensão aplicada) (NBR 5356-1 item E.10.1.1 e NBR 5356-3 item 11): Procedimentos e recomendações para a realização do ensaio de tensão suportável nominal à freqüência industrial.

8.2 Tensão induzida (NBR 5356-1 E.10.1.2 e NBR 5356-3 item 12): Procedimentos e recomendações para a realização do ensaio de tensão induzida de curta e longa duração à frequência industrial.

8.2.1  Ensaio de tensão induzida de curta duração para transformadores com enrolamento de alta tensão com isolamento uniforme (NBR 5356-3 item 12.2).

       8.2.2 Ensaio de tensão induzida de curta duração para transformadores com enrolamento de alta tensão com isolamento progressivo (não uniforme) (NBR 5356-3 item 12.3).

8.2.3 Ensaio de tensão induzida de longa duração para transformadores com enrolamento de alta tensão com isolamento progressivo ou uniforme (NBR 5356-3 item 12.4).

8.2.4 Descargas parciais (NBR 5356-3 Anexo A):

  • Natureza e características das descargas parciais;
  • Princípio da medição das descargas parciais;
  • Procedimento para a medição das descargas parciais.

8.3 Ensaio tensão suportável nominal ao impulso atmosférico (NBR 5356-1 item E.10.2 e item E.10.3, NBR 5356-3 item 13 e item 14):

  • Procedimentos e recomendações para a realização do ensaio de impulso atmosférico de onda plena e onda cortada.

8.4 Ensaio de impulso de manobra (NBR 5356-1 item E.10.4 e NBR 5356-3 item 15):

  • Procedimentos e recomendações para a realização do ensaio de impulso de manobra.

9. Ensaio de elevação de temperatura (NBR 5356-item E.13 e NBR 5356-2):

  • Procedimentos e recomendações para a realização do ensaio de elevação de temperatura.

10. Ensaio de curto circuito (NBR 5356-5):

  • Considerações sobre a amplitude das correntes de curto-circuito nos transformadores;
  • Procedimentos para o cálculo da corrente de curto-circuito simétrica e assimétrica utilizadas para demonstrar a capacidade térmica do transformador de resistir a curtos-circuitos e a capacidade de resistir aos efeitos dinâmicos de curtos-circuitos;
  • Procedimento para o ensaio de curto-circuito de transformadores com dois enrolamentos.
Carga Horária

32 horas.

Público Alvo

Técnicos e engenheiros envolvidos com manutenção, operação, especificação e inspeção de transformadores.

Inscrição

Inscrições:
Encerradas. Faça sua Pré-inscrição para fecharmos uma nova turma.

Investimento:
Rateio

Inclusos:
- Material Didático (Apostila, CD, pasta, bloco e caneta);
- Certificado para participantes que obtiverem 100% de freqüência;
- Coffee Break.

Transporte, Alimentação e Hospedagem:
Correrão por conta dos participantes.

Instruções para Inscrição

Preencha correta e completamente todos os campos da ficha eletrônica de inscrição.

Instruções para Pagamentos

Deverá ser feito depósito bancário no Banco do Brasil - Ag. 3404-5 - Conta Corrente nº 262108-8 e enviar o comprovante juntamente com a Ficha de Inscrição totalmente preenchida para o Instituto de Tecnologia para o Desenvolvimento - LACTEC, (CNPJ: 01.715.975/0001-69) através do Fax: (41) 3361.6099 ou pelo e-mail cursos@lactec.org.br.
Obs.: A Organização se reserva o direito da não realização do evento caso não haja o numero mínimo de participantes.
Desistência: Não serão aceitas desistências de inscrições. No entanto, as inscrições poderão ser transferidas para outras pessoas, mediante comunicação formalizada em documento.

Informações

Fone: 41 3361-6276 ou pelo e-mail: cursos@lactec.org.br

Endereço

Instituto de Tecnologia para o Desenvolvimento – LACTEC
Av. Comendador Franco, 1341 - Jardim Botânico
CEP: 80215-090 - Curitiba/PR
Local: Sala de Treinamento – DPGT - 3º Andar
Tel.: (41) 3361-6051

Realização

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