Queima de transformadores: Entenda as causas mais comuns

Olá! Eu sou Francisco Solano Pereira e, dando continuidade à nossa série "O Básico da Eletricidade", vamos abordar um tema de extrema importância para os setores industrial e comercial: a queima de transformadores. Presentes em instalações elétricas, os transformadores são equipamentos essenciais. Suas falhas podem gerar prejuízos. Neste post, exploramos as principais causas da queima de transformadores e como preveni-las com boas práticas de operação, manutenção e segurança.

A queima de transformadores está geralmente associada a falhas elétricas, mecânicas ou ambientais que afetam diretamente a integridade da isolação elétrica dos transformadores. Conhecer essas causas é essencial para prevenir paradas inesperadas, prejuízos operacionais e riscos à segurança.

1. Descargas Atmosféricas

As descargas atmosféricas (raios) elevam a tensão da rede acima do nível de impulso suportável para os transformadores, que costuma ser de 95kV, para a classe de tensão 15kV. Isso provoca ruptura dielétrica e danos nos enrolamentos de alta e baixa tensão. A instalação de para-raios e sistemas de proteção contra surtos e descargas atmosféricas (SPDA) é essencial nesses casos.

2. Tensões de Transientes

As sobretensões transitórias ocorrem durante manobras de disjuntores, seccionadoras ou religadores, especialmente em redes primárias de concessionárias. Essas tensões podem atingir inúmeras vezes a tensão nominal do sistema, causando centelhamentos e avarias nos enrolamentos. O uso de supressores de transientes, associado a uma análise criteriosa da qualidade de energia, reduz significativamente esse risco.

3. Sobrecarga Prolongada

A operação contínua com corrente acima do valor nominal (IN) leva ao aquecimento excessivo dos enrolamentos de BT, carbonização do isolamento e, eventualmente, falha dielétrica. Esse cenário pode ser evitado com o dimensionamento correto da carga, instalação de proteção térmica adequada e monitoramento contínuo da carga.

4. Curto-Circuito e Sobretensão

Eventos como manobras incorretas, inversões de fase, falhas em geradores ou surtos atmosféricos causam deformações mecânicas nos enrolamentos de AT e podem afetar a BT, por estarem próximas ao ponto de aterramento. Garantir o correto sequenciamento de fases, verificar tensões antes da energização e implementar proteções adequadas são ações fundamentais.

5. Umidade Interna e Baixa Isolação

A presença de umidade no interior do transformador compromete a isolação e eleva o risco de centelhamentos e curtos-circuitos. Condensação de água e pontos de ferrugem no núcleo ou no tanque são indícios comuns. Em transformadores a óleo, altos índices de umidade no fluido isolante reduzem significativamente sua rigidez dielétrica, elevando o risco de falhas. Nessas situações, recomenda-se manutenção corretiva com secagem dos componentes em estufa, verificação das vedações e controle do líquido isolante por meio de análises periódicas.

6. Comutador com TAP Mal Posicionado

Mudanças incompletas de posição do comutador de Taps geram centelhamentos entre os pinos de contato e os enrolamentos. Isso compromete a integridade do enrolamento e pode levar à queima total da fase afetada. É imprescindível garantir que o comutador esteja firmemente travado na posição desejada antes de energizar o transformador.

7. Contaminação por Corpos Estranhos

Peças metálicas soltas, animais ou acúmulo de sujeira podem provocar curto-circuito entre fases ou com a ferragem ou o tanque do transformador. A manutenção preventiva e um ambiente limpo, aliados à instalação de barreiras físicas e contenções adequadas, reduzem significativamente esse tipo de ocorrência.

8. Fuga para o Sistema de Aterramento

Fugas de tensão para o sistema de terra provocam centelhamentos entre enrolamentos, principalmente na BT, devido à sua proximidade com o ponto de aterramento. A realização periódica de medições do sistema de aterramento e a manutenção das conexões de equipotencialização são indispensáveis para evitar esse tipo de falha.

No próximo post da série "Alumínio vs Cobre em Enrolamentos de Transformadores Elétricos. Até lá!