Avaliação do estado de envelhecimento do sitema isolante de transformadores em papel-óleo e cabos extrudados em XLPE, utilizando a tecnica de tensão de retorno

Abstract

Resumo: O presente trabalho apresenta resultados de medidas convencionais normalizadas e de tensão de retomo, realizadas em sistema isolante em papel - óleo, utilizados em transformadores e em cabos extrudados em X LP E , utilizados em redes subterrâneas de energia elétrica. É mostrado que a técnica de tensão de retomo pode ser considerada como uma ferramenta útil na avaliação destes sistemas isolantes. É sugerido que a vida útil tem relação com a presença de umidade na isolação sólida em transformadores e com a formação e crescimento de arborescências em cabos isolados. Para transformadores com isolação papel - óleo, foi utilizado um método para a determinação do teor de umidade da isolação, pela determinação do Espectro de Polarização de Tensão de Retomo ( R V M ), o qual permite relacionar a umidade da isolação com uma constante de tempo, a partir da tensão de retomo máxima e da temperatura da isolação. Para cabos com isolação em X L P E , o método com melhores resultados relaciona valores de tensão de retomo máximos com valores de tensão de carga múltiplos da tensão nominal do cabo e os tempos para atingir estes valores máximos. Para transformadores foi observada a eficácia do método para detecção de problemas na isolação, principalmente o estado do envelhecimento da isolação sólida, sem a necessidade de intervenção interna no equipamento. Para os cabos isolados em X L P E foi observada a sensibilidade do método com relação às dimensões e distribuição de arborescências presentes na isolação

Abstract: Present work shows results o f standard and retum voltage measurements carried out on paper - oil insulating systems, used in transformers, and on X L P E extruded cables, used in underground power networks for distribution o f electrical energy. It is showed that the retum voltage technique can be regarded as a useful tool for insulating systems assessment. It is suggested that the life time o f transformers is related to the hum idity content in the solid in sulation, and o f coaxial cables to the incept and growth o f water trees. For transformers with paper - oil insulation, it was used a method for estimation o f insulation hum idity content, using the retum voltage polarization spectra (R V M ), which allows a correlation of the humidity content with a time constant, via maximum retum voltage and insulation temperature values. For coaxial X L P E cables, the method which showed best results relates maximum retum voltage values with charging voltages m ultiple o f the cable nominal voltage and the time for reaching the maximum values. For transformers, it was observed the efficie n cy o f the method for insulation evaluation, m ainly the ageing state o f the solid in sulation, without opening the equipment. For coaxial X L P E cables, it was observed the sensibility o f the method as regards the dimension and distribution o f water trees in the insulation.