Avaliação da compatibilidade de óleos vegetais isolantes com materiais internos do transformador

Abstract

Resumo: O principal objetivo deste trabalho consistiu na avaliação da compatibilidade de óleos vegetais isolantes (OVIs) com materiais internos de transformadores de distribuição, como papel isolante, tinta, aço silício e elastômeros, para avaliar o efeito do material teste nas propriedades físico-químicas dos OVIs. Foram avaliados dois fluidos vegetais isolantes procedentes de diferentes fornecedores (Envirotemp FR3 e Biovolt A). Adicionalmente, foi avaliado o óleo mineral isolante (OMI) a título de comparação com os diferentes fluidos vegetais testados. Os fluidos isolantes foram analisados antes e após os ensaios de compatibilidade por meio de ensaios físico-químicos específicos, como viscosidade cinemática, índice de neutralização (acidez), fator de perdas dielétricas e também a tensão interfacial no caso do OMI. Os fluidos isolantes foram utilizados tais como entregues pelos fornecedores. Os ensaios de compatibilidade foram realizados em estufa, a 1050C, em frascos fechados, por um período de 164 horas. Ao término do nsaio foram realizados os ensaios físico-químicos no fluido isolante. No caso dos elastômeros também foram realizados ensaios mecânicos antes e após os ensaios de compatibilidade. A relação entre a quantidade de óleo e de material teste utilizada neste estudo foi a mesma descrita na norma ABNT NBR 14274 (parte B), que trata do ensaio de compatibilidade de OMI com materiais internos do transformador. Também foram realizados ensaios nos óleos puros sem o material teste, denominado neste estudo de prova em branco, nas mesmas condições dos ensaios realizados com o material teste, para avaliar o efeito das condições de realização do teste na variação dos parâmetros físicoquímicos do óleo. Para avaliar o efeito da presença do material teste no óleo foi obtida a diferença entre os valores dos parâmetros sico-químicos da prova em branco e do óleo ensaiado com o material teste. O efeito dos OVIs nas propriedades dos elastômeros foi analisado neste estudo por ensaios mecânicos em corpos de provas destes ateriais, antes e após os testes de compatibilidade.

Abstract: The main objective of this work was to test the effects of insulating vegetable oils (IVOs) on the physical-chemical properties of the internal materials of distribution transformers, namely insulating paper, paint, silicon steel and elastomers, to assess their compatibility with IVOs. Two insulating vegetable fluids were analyzed, from two suppliers (Envirotemp FR3 and Biovolt A), along with insulating mineral oil (IMO) for comparison. The fluids were analyzed before and after the compatibility tests by specific assays to measure their physical and chemical parameters, such as kinetic viscosity, acid neutralization index, dielectric loss factor and also the interfacial tension in the case of the IMO. The insulating fluids were used as received from the suppliers. The compatibility tests were conducted in a heated chamber at 105 0C, in closed flasks or a period of 164 hours, after which the various physical and chemical parameters of interest were measured. In the case of the elastomers, mechanical tests were also performed before and after the compatibility tests. The ratio between the quantity of oil and test material was as described in the ABNT NBR 14274 standard (part B), which covers tests of the compatibility of IMOs with internal transformer materials. Tests were also conducted on the oils without the test materials (blank tests), under the same conditions as in the tests with the materials, to assess the effect of the testing conditions on the variation in the parameters measured. The effect of each material was thus considered to be the difference between the parameters after subjecting the oil to the test conditions with and without the materials. The effect of the IVOs on the properties of the elastomers was analyzed by mechanical tests on specimens of thes materials, before and after the compatibility tests.