Apostila Manutencao de Subestacao

APOSTILA DE MANUTENO EM SUBESTAO

ndice

1- Introduo ----------------------------------------------------------------------------3 2- Definies -----------------------------------------------------------------------------3

2.1 Manuteno --------------------------------------------------------------------3

2.2 Manuteno Preventiva ------------------------------------------------------3

2.3 Manuteno Corretiva --------------------------------------------------------3

2.4 Manuteno Preditiva --------------------------------------------------------4

3- Diagnsticos na Manuteno Preventiva ----------------------------------------4 3.1 Instruo de Manuteno Preventiva --------------------------------------4

4- Procedimentos de Segurana para Desenergizao do Circuito-------------5 5- Testes Realizados ------------------------------------------------------------------=--5

5.1 Relao do Nmero de Espiras ----------------------------------------------6

5.2 Resistncia de Isolamento em Corrente Contnua -----------------------8

5.3 Resistncia hmica dos Enrolamentos -----------------------------------10

5.4 Rigidez Dieltrica do leo Isolante ----------------------------------------13

5.5 Fator de Potncia da Isolao ----------------------------------------------15

5.6 Medio da Resistncia de Contato do Disjuntor -----------------------19

5.7 Mediao do Tempo de Abertura e Fechamento do Disjuntor -------21

6- Lista de Materiais para Manuteno de Subestaes -------------------------23

1 Introduo

O objetivo desta apostila demonstrar de forma clara e objetiva toda a sistemtica de manuteno de uma subestao.

Aqui, sero apresentados todos os passos para uma boa manuteno, definies e os testes necessrios para que se possa diagnosticar algum problema.

2 - Definies

Abaixo sero apresentadas definies importantes para o profissional de manuteno.

2.1 - Manuteno

Combinao de todas as aes tcnicas e administrativas, incluindo as de superviso, que se realizam atravs de processos diretos ou indiretos nos equipamentos, obras ou instalaes, com a finalidade de assegurar-lhes condies de cumprir com segurana e eficincia as funes para as quais foram fabricados ou construdos, levando-se em considerao as condies operativas e econmicas. A manuteno pode incluir uma modificao de um item.

2.2 - Manuteno Preventiva

Conjunto de aes desenvolvidas sobre um equipamento e/ou sistema com programao antecipada e efetuada dentro de uma periodicidade atravs de aes sistemticas, deteco e medidas necessrias para evitar falhas com o objetivo de mant-lo operando ou em condies de operar dentro das especificaes do fabricante.Obedecem a um plano previamente elaborado, baseado em intervalos definidos de tempo.Dentre estas atividades incluem-se ensaios, ajustes e testes de rotina, limpeza geral, lubrificao, inspees, coleta de dados, pintura, reconstituio de partes com caractersticas alteradas, substituio de peas ou componentes desgastados, reorganizao interna e externa de componentes e cablagem de equipamentos ou sistemas, adaptao de componentes, entre outras.

2.3 - Manuteno Corretiva

Conjunto de aes desenvolvidas com objetivo de fazer retornar s condies especificadas, um equipamento ou sistema aps a ocorrncia de baixo rendimento, defeitos ou falhas. Pode ter a sua execuo programada quando a anormalidade for detectada dentro de uma manuteno preventiva.

2.4 - Manuteno Preditiva

Tipo de manuteno que permite garantir uma maior assertividade do intervalo entre as intervenes. baseada no acompanhamento, por monitoramento sistemtico, das condies do leo lubrificante, das vibraes, da temperatura, etc, evidenciando assim a evoluo destas ao longo do tempo e possibilitando uma parada preventiva para manuteno no momento mais otimizado, refletindo na reduo significativa das manutenes corretivas e na diminuio das preventivas.

3.0 Diagnsticos na Manuteno Preventiva

Atravs de uma boa manuteno preventiva, muitas falhas podem ser evitadas uma vez que o diagnstico aparece antes que a mesma ocorra.

Dentre as falhas mais comuns podemos descrever as seguintes:

- Falhas em disjuntores, como mau funcionamento do mecanismo de manobra, baixa resistncia de isolamento;

- Falta de ajuste das chaves seccionadoras tipo facas;

- Mau contato provocado por conexes frouxas;

- Queima do transformador por falta de leo ou leo com baixa isolao;

- Problemas diversos em transformadores, como buchas soltas, testes insatisfatrios.

3.1 Instruo de Manuteno Preventiva

Em uma manuteno preventiva, todos os itens abaixo devem ser executados:

- Limpeza da Subestao;

- Reaperto das conexes dos transformadores, disjuntores, cabos,barramentos e QGBT;

- Teste de resistncia de isolamento nos disjuntores;

- Teste de resistncia de contato nos disjuntores;

- Teste de tempo de fechamento e abertura dos disjuntores;

- Teste de resistncia de isolamento dos transformadores;

- Teste de resistncia de enrolamento dos transformadores;

- Teste de relao de transformao dos transformadores;

- Teste do fator de potncia da isolao

- Coleta de leo dos transformadores para execuo do teste de rigidez dieltrica em laboratrio;

4.0 Procedimento de Segurana para Desernegizao do Circuito

Conforme NR10, s sero consideradas desenergizadas as instalaes mediante procedimento apropriado, seguindo a seqncia abaixo:

A - Desligar: Significa abrir efetivamente o circuito;

B - Bloquear: Significa travar por meios mecnicos (cadeado), um dispositivo de manobra fixo em determinada posio, de forma a impedir uma operao no autorizada.

C - Testar: Significa testar a ausncia de tenso em cada uma das fases por meio de instrumento apropriado;

D - Aterrar: Significa executar atravs de dispositivos apropriados, uma ligao eltrica intencional dos condutores de fase a um potencial de terra, que deve ser mantida durante toda a interveno;

E - Proteger: Significa verificar se existem circuitos energizados nas proximidades da interveno, e se for o caso, instalar uma proteo isolante;

F - Sinalizar: Significa utilizar etiquetas e avisos de segurana.

5.0 Testes Realizados

Podemos destacar dentro de uma subestao dois componentes que so vitais para seu funcionamento: o transformador e o disjuntor.

Para o transformador, existe uma grande variedade de testes e ensaios que so realizados nos mesmos, mas nem todos so aplicados para uma manuteno preventiva.Nesta apostila sero descritos os seguintes testes:

- Relao do Nmero de Espiras;

- Resistncia de Isolamento com Corrente Contnua;

- Resistncia hmica dos Enrolamentos;

- Rigidez Dieltrica do leo Isolante;

- Fator de Potencia da Isolao

Para o disjuntor so realizados os seguintes teste:

- Resistncia hmica do Isolamento;

- Resistncia hmica dos Contatos;

- Tempo de Abertura e Fechamento

5.1 Relao do Nmero de Espiras

A verificao da relao do nmero de espiras dos enrolamentos do transformador um recurso valioso para se verificar a existncia de espiras em curto-circuito, de falhas em comutadores de derivao em carga e ligaes erradas de derivaes.

Existem vrios mtodos para execuo do teste de relao de espiras.Aqui ser, descrito o mtodo do transformador de referencia de relao varivel.Para este teste ser usado um equipamento especialmente construdo para isto, o TTR.

O TTR um instrumento para medir a relao de espiras de enrolamentos de transformadores quando seu valor menor que 130.Para valores maiores do que 130 deve ser utilizado um equipamento auxiliar.

Descrio do Equipamento:

Ampermetro

Detector de Zero

Voltmetro

Variador de Tenso

Ajuste Escala 0,001

Ajuste Escala 0,01

Ajuste Escala 1,0

Ajuste Escala 10

Boto Liga/Desliga

Descrio do teste

1 Verificar se o transformador a ser testado est completamente desenergizado;

2 Desconectar os terminais das buchas do transformador de barramentos, linhas, etc. Eles devem ficar livres de quaisquer conexes.

3 - Calcular a relao de transformao nominal do transformador em teste.

Para transformadores com ligaes triangulo/estrela, a relao ser calculada da seguinte forma:

Rn = V1/(V2/3)

Onde: Rn = Relao Nominal do Transformador;

V1 = Tenso do Lado de Alta Tenso

V2 = Tenso do Lado de Baixa Tenso

4 Conectar os condutores de excitao X1, X2 com os terminais do enrolamento de baixa tenso do transformador.

Conectar o condutor secundrio H1, ao terminal do enrolamento de alta tenso do transformador correspondente ao terminal de baixa tenso ao qual est conectado o condutor de excitao X1.

Conectar o condutor secundrio H2, ao terminal do enrolamento de alta tenso do transformador correspondente ao terminal de baixa tenso ao qual est conectado o condutor de excitao X2.

Cabo X1

Cabo X2

Cabo H1

Cabo H2

5 - Ligar o equipamento

6 Colocar o mostrador de extrema esquerda na posio 1.

Atravs do potencimetro ir aplicando tenso nos terminais de excitao, observando o ponteiro do galvanmetro detector de zero e a corrente no ampermetro.

O ponteiro detector de zero dever desviar para esquerda.Desta forma colocar o mostrador na posio 2 e assim sucessivamente at que o ponteiro do detector de zero desvie para a direita.Quando isso acontecer, voltar o mostrador de uma posio.

Proceder da mesma forma e sucessivamente para os outros mostrados at encontrar a condio de equilbrio.

Na condio de equilbrio o voltmetro dever estar em 8V, o detector de zero marcando zero.

Nesta condio anotar os valores dos mostradores.Esta ser a relao encontrada.

7 Executar o teste para todas as ligaes descritas abaixo:

Relao1

H1- H3 / X1-X0

Relao 2

H2-H1 / X2 X0

Relao 3

H2 H3 / X3 X0

5.2 Resistncia do Isolamento com Corrente Contnua

O teste de resistncia de isolamento tem como finalidade detectar, diagnosticar e prevenir falhas de sua isolao.A medio feita aplicando-se a isolao uma tenso contnua atravs de 1minuto e verificar qual o valor da resistncia de isolamento.

Atravs deste teste possvel verificar se existem falhas (curtos entre enrolamentos ou entre enrolamentos e massa) no isolamento.

Descrio do equipamento.

Conexo de alimentao externa

Entrada do Cabo de Tenso

Entrada do Cabo Guard

Inicia Teste Pra Teste

Liga/Desliga Teclas de programao

Entrada do Cabo Neutro

Cabo de Tenso

Cabo Guard

Cabo Neutro

Descrio do teste



3 Curto-circuitar os terminais de cada enrolamento do transformador sob ensaio.

4 Conectar os cabos de ligao no transformador conforme as seguintes ligaes

Ligao1

Medio da resistncia de isolamento entre o lado de Alta e a massa do transformador com o terminal Guard conectado no lado de baixa.

Ligao2

Medio da resistncia de isolamento entre o lado de Alta e a baixa do transformador com o terminal Guard conectado a massa.

Ligao3

Medio da resistncia de isolamento entre o lado de baixa e a massa do transformador com o terminal Guard conectado no lado de alta.

5 Anotar o valor da temperatura ambiente e umidade relativa.Se o transformador tiver termmetro de leo, anotar o valor da temperatura do leo tambm.

6 Ligar o Megger e aguardar 1minuto at que a leitura esteja terminada.Anotar o nmero do teste e o valor da resistncia encontrada.

5.3 - Resistncia hmica dos Enrolamentos Este teste mede a resistncia hmica dos enrolamentos do transformador.Devem ser comparados com os valores dos ensaios de fbrica e podem dar indicaes sobre a existncia de espiras em curto-circuito, conexes e contatos em ms condies.

A medio deve ser efetuada com corrente contnua atravs do equipamento prprio que utiliza o mtodo de ponte.

Para o ensaio, a corrente utilizada no deve ser a superior a 15% da corrente nominal do enrolamento considerado.

Descrio do Equipamento

Entrada de Cabo

Entrada de Cabo

Entrada do Multmetro Leitura de Tenso

Entrada do Multmetro Leitura de Corrente

Liga/Desliga

Entrada de Alimentao Externa 12Vcc

Ajuste de Corrente

Cabo de Ligao no Trafo

Cabo de Ligao No Trafo

Cabo de Alimentao

Ampermetro

Descrio do teste



3 Conectar uma bateria de 12Vcc ao equipamento;

4 Conectar os cabos de ligao no transformador conforme as seguintes ligaes:

Medio1

H1- H3

Medio2

H2-H1

Relao 3

H2 H3

Medio 4

X1 X0

Medio 5

X2 X0

Medio 6

X3 X0

5 - Conectar o milivoltimetro e o voltmetro nos bornes indicados

6 Ligar o equipamento

7 Aumentar a corrente at o valor mximo (15% da corrente nominal do enrolamento sob ensaio)

8 Fazer a leitura de tenso e corrente nos voltmetros (Para ler o valor de corrente o multmetro dever estar na escala de milivolt Cada milivolt corresponde a 1A.)

9 O valor da resistncia hmica ser dada pela equao:

R= V1/V2

Onde R = Resistncia hmica;

V1 = Valor da tenso lida (terminais P1-P2)

V2 = Valor da corrente lida (terminais B5-B6)

Obs. O multmetro onde dever ser lido o valor de corrente, dever ficar na escala de mV.Cada mV corresponde a 1A.

10 Desconectar

- Retirar os multmetros;

- Zerar o varistor (ajuste de corrente);

- Desligar S1, depois S2.

5.4 Rigidez Dieltrica do leo Isolante; Este teste no realizado em campo. O leo deve ser coletado e trazido para anlise.Este teste tem como finalidade verificar qual o valor mximo de kilovolt o leo isolante suporta antes de romper.


Alimentao

Seletor de Tenso

Seletor de Norma

Boto Liga B.T.

Boto Liga A.T/Pausa

Boto Desl. A.T/Zerar

Fusveis

Kilovoltmetro

Cuba de Acrlico

Eletrodos

Descrio do Teste

1- Verificar tenso de alimentao do equipamento e posicionar seletor 127/220V;

2- Colocar o seletor de normas na posio ASTM-D-877;

3- Verificar eletrodo de disco;

4- Verificar distancia entre eletrodo de disco = 2,54mm;

5- Verificar e anotar temperatura ambiente;

6- Verificar e anotar umidade relativa do ar

18- Fazer mais 5 leituras da tenso de ruptura.Somente se a amostra no satisfizer o item 9.

19- O valor mdio dos dez valores encontrados, sem desprezar nenhum deles, o valor da rigidez dieltrica do leo.

Critrio da Consistncia Estatstica

Subtrair o valor mnimo encontrado da tenso de ruptura do valor mximo e multiplicar o resultado por 3. Se o produto for maior que o valor mais prximo do menor valor da tenso, o teste no satisfez o critrio da consistncia estatstica.

5.5 Fator de Potncia da Isolao

Este teste tem como finalidade detectar a presena de umidade na isolao.O fator de potncia mximo admissvel para um transformador novo com leo e adequadamente secado de 0,5%.Para um transformador com leo e em servio, um fator de potncia maior que 2,0% considerado excessivo.

Podem ser executados 3 tipos de medio:

UST Medida do fator de potncia entre o enrolamento de Alta Tenso e Baixa Tenso

GUARD O fator de potncia medido o do enrolamento de Alta Tenso com a Carcaa

GROUND O fator de potncia medido o do enrolamento de Alta Tenso e Baixa Tenso + o fator de potncia entre o enrolamento de Alta Tenso e a Carcaa.


Cabo de Alta Tenso

Cabo de Aterramento

Cabo de Baixa Tenso

Controle Remoto

Cabo de Alimentao

Descrio do teste



Alimentao 220V

Aterramento

Controle Remo

Seletor de Medida

Fusvel

Conector de baixa Tenso

Conector de Blindagem

Conector de Alta Tenso

Aumento de Resoluo

Erro de Medio

Aplica Alta Tenso

Tenso de Sada

Corrente, VA,W

Seletor Corrente,VA,W

Escala de Medio

Polaridade

Ajuste de Tenso de Sada

Liga/Des.

3 - Curto Circuitar todos os enrolamentos

4 - Aterrar o equipamento

5 - Conectar o cabo de alta tenso

6 - Conectar cabo de baixa tenso

7 - Selecionar o tipo de medio (UST,GUARD,GROUND)

8 - Ligar o equipamento

9 - Aplicar Alta Tenso

10 - Ajustar a sada de tenso para 2,5Kv

11 - Ajustar a escala de leitura conforme o necessrio

12 - Fazer a leitura de VA e W

13 - Inverter a polaridade e fazer nova leitura de VA e W

5.6 Medio da Resistncia de Contato do Disjuntor Como o prprio nome diz, esta medio tem como finalidade medir a resistncia de contato do disjuntor.

Esta medio simples e realizada de forma direta.Os valores medidos devem ser comparados com os valores que constam dos manuais dos fabricantes.


Alimentao

Ajuste de Corrente

Liga/Desl. Terminal de Corrente

Terminais de Medio

Leitura de Corrente e Resistncia

Seletor de Corrente ou Resistncia

Aplica Tenso

Polaridade

Escala

Retirar Corrente ou Rearme

Alarme de alta corrente ou alta temperatura interna

Descrio do teste.

1 Conectar os Cabos de corrente nos plos do disjuntor;

2- Conectar os cabos de medio de tenso entre os cabos de corrente, onde se queira medir a resistncia de contato.

3 - Ligar o Equipamento

4 Selecionar a Leitura de Corrente

5 Colocar o ajuste de corrente em zero

6 Aplicar corrente

7 Ajuste a corrente no valor desejado, efetuando a leitura da mesma no mostrador

8 Mudar o seletor para leitura de resistncia

9 Fazer a Leitura da resistncia de contato

Cabos de Corrente

Cabo de Alimentao

Cabo de Medio

10 Inverter a Polaridade e Fazer novamente a leitura da resistncia de Contato

11 Tirar a mdia aritmtica das duas leituras

5.7- Medio do Tempo de Abertura e Fechamento do Disjuntor Esta medio tem como finalidade medir o tempo de abertura e fechamento do disjuntor..

Esta medio simples e realizada de forma direta.Os valores medidos devem ser comparados com os valores que constam dos manuais dos fabricantes.


Mostradores Digitais

Seletor de Escala

Zera Contadores

Conector por Contato

Liga/Desl.

Conector NA/NF

Conector para Partida por Tenso

Alimentao por Bateria 12Vcc

Alimentao 220Vca

Seleciona Entrada 1 ou 2

Descrio do teste.

1 Curto Circuitar os Plos do disjuntor;

2 Selecionar a faixa de medio adequada;

3 - Efetuar o zeramento dos mostradores digitais;

4 Conectar os cabos de medio nos plos do disjuntor

5 Conectar os cabos de referencia de tenso na bobina de trip do disjuntor

6 Aplicar tenso na bobina e fazer a leitura do tempo de trip.

Cabo de Alimentao

Cabo de Referencia de Tenso

Cabo de Medio de Tempo

6- Lista de Materiais para Manuteno em Subestaes

Megger

Microohmimetro

TTR;

Medidor de Resistncia de Enrolamento;

MEU;

Medidor de Tempo de Trip;

Luva de Alta Tenso;

Aterramento;

Vara de manobra;

Frascos para coleta de leo.(N de Frascos = N de Transformadores);

Kit para Coleta de leo;

Frasco para leo velho;

Trapos;

Estopas;

lcool;

Kit Provisria;

leo para Reposio;

Caixa de ferramentas (com chave de boca, sextavada, alicate, etc);

Jogo de soquetes (os dois jogos);

Aspirador de p;

Vassoura;

Medidor de tenso;

Extenses para provisria e ligao de equipamentos;

Cinto de segurana;

Papel toalha;

Lanterna

Conferir Pilha das lanternas e medidor de tenso;

Conferir bateria do Megger e Microohmimetro.Colocar para carregar no dia anterior se necessrio;

Bateria 12V para teste de resistncia de enrolamento.

Calculadora

Relatrios de Ensaios em transformadores e disjuntores;

Caneta;

Sacos para lixo

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