O TRANSFORMADOR E O MEIO AMBIENTE. Claudio Rancoleta

Transcrição

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2 O TRANSFORMADOR E O MEIO AMBIENTE Claudio Rancoleta

3 Transformador ou Reator são fontes geradoras de poluentes

4 Materiais básicos na construção de um transformador

5 - Tanques Materiais básicos na construção de um transformador

6 -Tanque Materiais básicos na construção de um transformador

9 Materiais básicos na construção de um transformador -Tanque (Jato, pintura, solventes, etc)

10 Materiais básicos na construção de um transformador -Tanque - Parte Ativa

22 -Tanque -Parte Ativa -Acessórios Materiais básicos na construção de um transformador

34 -Tanque -Parte Ativa -Acessórios -Óleo Isolante Materiais básicos na construção de um transformador

36 -Tanque -Parte Ativa -Acessórios -FRI Materiais básicos na construção de um transformador

37 -Tanque -Parte Ativa -Acessórios -FRI Materiais básicos na construção de um transformador

38 FRI

39 Fluído Resfriador Isolante

40 Fluído Resfriador Isolante: Óleo Isolante (M ou V)

41 Fluído Resfriador Isolante: Óleo Isolante (M ou V)

45 Materiais básicos na construção de um transformador HIDROCARBONETOS E OUTROS COMPOSTOS DE CARBONO Insalubridade de grau máximo

50 Transformador Elétrico -Tanque -Parte Ativa -Acessórios -Óleo Isolante Trf = Σ (projeto + escolha de materiais) Máquina estática (???) Miscelânea fisico-química> subprodutos, meio-ambiente Retrofit repotencialização recuperação manutenção preventiva - longevidade

51 Transformador Elétrico Vida Útil A norma NBR 5416/1997 determina a expectativa de vida de um transformador a OMI, em horas, segundo a expressão exponencial logarítmica que é função da temperatura absoluta e que descreve uma curva para as classes A e E de transformadores chamada de Curva de Arrhenius. LOG VIDA(horas) = A + B / T onde: T = temperatura absoluta em graus Kelvin (θe +273) θe = temperatura do ponto mais quente dos enrolamentos em ºC A e B = constantes da curva de expectativa de vida vida _ da _ isolação = (B/273 + Thot) A x e

52 Transformador Elétrico Vida Útil Sob condições normais, basicamente a vida de um transformador é dada pela resistência mecânica de seu papel isolante, principalmente do papel utilizado em seus enrolamentos. Desta forma, fatores como teor de água, acidez e temperatura de operação, impactam diretamente na vida útil do papel e, conseqüentemente do transformador 0-4 anos anos Retrofit ou substituição

53 Transformador Elétrico Agentes de Degradação Sob condições normais, basicamente a vida de um transformador é dada pela resistência mecânica de seu papel isolante, principalmente do papel utilizado em seus enrolamentos. Desta forma, fatores como teor de água, acidez e temperatura de operação, impactam diretamente na vida útil do papel e, conseqüentemente do transformador

54 Transformador Elétrico Agentes de Degradação Temperatura Oxigênio Umidade 54

55 Transformador Elétrico Agentes de Degradação Temperatura Em função da carga Oxigênio Umidade 55

56 Transformador Elétrico Agentes de Degradação Temperatura Em função da carga 56

57 Transformador Elétrico Agentes de Degradação COMPOSIÇÃO DE ÓLEOS MINERAIS ISOLANTES VENDIDOS NO BRASIL (TRINDADE, 1997). Parafínico (Cp) Naftênico (Cn) Aromático (Ca) 8 11 Compostos sulfurados, nitrogenados e oxigenados também estão presentes 57

58 ENSAIOS APLICADOS NA CARACTERIZAÇÃO DO ÓLEO MINERAL ISOLANTE Ensaio Norma Técnica 1 Cor ABNT-MB351 2 Cloretos e sulfatos NBR Cromatografia de gases NBR Densidade a 20 C NBR Enxofre Corrosivo NBR Estabilidade à Oxidação NBR Fator de Potência a 25 C NBR Índice de Neutralização ABNT-MB101 9 Inibidor DBPC NBR Ponto de Anilina ABNT-MB Ponto de Fluidez NBR Ponto de Fulgor NBR Rigidez Dielétrica NBR Tendência à Gaseificação ASTM-D2300-B 15 Tensão Interfacial NBR Teor de água NBR Teor de PCB ASTM-D Viscosidade (37,8 C) NBR

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60 Decomposição do Óleo Mineral Isolante H2 (Hidrogênio) Descargas Parciais CH4 (Metano) Descargas Parciais C2 H6 (Etano) Falha térmica < 300ºC C2 H4 (Etileno) 300ºC < Falha térmica < 700ºC C2 H2 + C2H4 (Acetileno + Etileno) Falha térmica > 700ºC C2 H2 + H2 (Acetileno + Hidrogênio) Descarga de energia Diagnóstico de falha: Tabela 1 - NBR 7274 Métodos IEC 599, Rogers, Duval, etc. 60

61 Transformador Elétrico Agentes de Degradação Temperatura Em função da carga O tempo de vida do transformador se reduz a cerca de metade, por cada 6-8ºC de subida de temperatura, para além da temperatura normal de operação. (especificada pelo fabricante) Liu, Jun.; Eng., Den.; Ridley, William, F. The impact of synthetic isoparaffin insulating fluids on heat transfer in high voltage power transformers Doble Engineering Company,

62 Transformador Elétrico Agentes de Degradação Temperatura Em função da carga Teor de água (Umidade) AFQ periodicamente para avaliação Exigência básica para manutenção básica de um TR...até para cia. de seguros Oxigênio Umidade 62

63 Principais agentes de degradação do papel Teor de água (Umidade) AFQ periodicamente para avaliação Exigência básica para manutenção de um TR...até para cia. de seguros Umidade 63

64 Principais agentes de degradação do papel Temperatura Em função da carga Acidez e outros ACR periodicamente Teor de água (Umidade) AFQ periodicamente para avaliação Exigência básica para manutenção básica de um TR...até para cia. de seguros Oxigênio Umidade 64

65 + + Hidrocarboneto Oxigênio Peróxido radical livre + Hidrocarboneto Peróxido radical livre Hidroperóxido

66 + + H_ Hidroperóxido Oxigênio Ácidos Hidrogênio + Hidroperóxido Oxigênio Alcóois Polimerização: Bôrra

67 Transformador Elétrico Agentes de Degradação Temperatura Em função da carga Oxigênio Umidade Podem ser atenuados 67

69 Tanque de expansão Entrada e saída de ar 69

71 Transformador Elétrico Agentes de Degradação

72 Membrana interna ao tanque de expansão 72

73 Transformador Elétrico Agentes de Degradação 73

74 Transformador Elétrico Agentes de Degradação Temperatura Em função da carga Oxigênio Umidade Podem ser Eliminados 74

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76 O Transformador e o meio ambiente

77 Meio Ambiente (Atmosfera) Meio Ambiente (Solo)

78 Meio Ambiente (Atmosfera) Estocagem Efluentes Gasosos Produtos Quimicos Tratamento óleo Efluentes Efluentes Gasosos Gasosos Combustivel Efluentes Liquidos Incinerador Efluentes Liquidos Efluentes Liquidos e Sólidos Efluentes Liquidos e Sólidos cinzas Meio Ambiente (Solo)

79 O Transformador e o meio ambiente Parque de Transformadores unidades Volume médio litros Tratamento Filtragem e desgaseificação Tmédio 4 a 5 anos Tratamento quimico T médio 8 a 10 anos

80 O Transformador e o meio ambiente Em média: Litros de fluidos contaminantes (líquidos e gasosos) Kg carga de poluentes quimicos gerais devido a agentes de percolação e incineração

81 Transformador Elétrico Programas ESTUDOS E PROGRAMAS DE GESTÃO: ISO 9000 ISO ISO Eficiência Energética Smart Grid Diminuição de riscos (inclusive os ambientais) Investimentos 81

85 Transformador Elétrico Programas ESTUDOS E PROGRAMAS DE GESTÃO: ISO 9000 ISO ISO Eficiência Energética Smart Grid Diminuição de riscos Investimentos e LEGISLAÇÃO: 85

86 Lei de Esfera: Federal Local: Brasil Dispõe sobre a Política Nacional de Conservação e Uso Racional de Energia, visando a alocação eficiente de recursos energéticos e preservação ambiental, e dá outras providências. 86

87 DECRETO Nº 4.136, DE 20 DE FEVEREIRO DE Dispõe sobre a especificação das sanções aplicáveis às infrações às regras de prevenção, controle e fiscalização da poluição causada por lançamento de óleo e outras substâncias nocivas ou perigosas em águas sob jurisdição nacional, prevista na Lei nº 9.966, de 28 de abril de 2000, e dá outras providências. 87

88 E para prevenir... 88

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90 OBRIGADO Claudio Rancoleta