Apostila manutencao de subestacao

Marcelo Carvalho Lopes
Marcelo Carvalho LopesGerente de Manutenção & Serviços um Araújo Abreu

Segurança intrínseca NBR IEC 60079-1

APOSTILA DE MANUTENÇÃO EM SUBESTAÇÃO 
Índice 
1- Introdução ----------------------------------------------------------------------------3 
2- Definições -----------------------------------------------------------------------------3 
2.1 – Manutenção --------------------------------------------------------------------3 
2.2 – Manutenção Preventiva ------------------------------------------------------3 
2.3 – Manutenção Corretiva --------------------------------------------------------3 
2.4 – Manutenção Preditiva --------------------------------------------------------4 
3- Diagnósticos na Manutenção Preventiva ----------------------------------------4 
3.1 – Instrução de Manutenção Preventiva --------------------------------------4 
4- Procedimentos de Segurança para Desenergização do Circuito-------------5 
5- Testes Realizados ------------------------------------------------------------------=--5 
5.1 – Relação do Número de Espiras ----------------------------------------------6 
5.2 – Resistência de Isolamento em Corrente Contínua -----------------------8 
5.3 – Resistência Ôhmica dos Enrolamentos -----------------------------------10 
5.4 – Rigidez Dielétrica do Óleo Isolante ----------------------------------------13 
5.5 – Fator de Potência da Isolação ----------------------------------------------15 
5.6 – Medição da Resistência de Contato do Disjuntor -----------------------19 
5.7 – Mediação do Tempo de Abertura e Fechamento do Disjuntor -------21 
6- Lista de Materiais para Manutenção de Subestações -------------------------23
1 – Introdução 
O objetivo desta apostila é demonstrar de forma clara e objetiva toda a 
sistemática de manutenção de uma subestação. 
Aqui, serão apresentados todos os passos para uma boa manutenção, 
definições e os testes necessários para que se possa diagnosticar algum 
problema. 
2 - Definições 
Abaixo serão apresentadas definições importantes para o profissional de 
manutenção. 
2.1 - Manutenção 
Combinação de todas as ações técnicas e administrativas, incluindo as de supervisão, que se realizam 
através de processos diretos ou indiretos nos equipamentos, obras ou instalações, com a finalidade de 
assegurar-lhes condições de cumprir com segurança e eficiência as funções para as quais foram 
fabricados ou construídos, levando-se em consideração as condições operativas e econômicas. A 
manutenção pode incluir uma modificação de um item. 
2.2 - Manutenção Preventiva 
Conjunto de ações desenvolvidas sobre um equipamento e/ou sistema com programação antecipada e 
efetuada dentro de uma periodicidade através de ações sistemáticas, detecção e medidas necessárias 
para evitar falhas com o objetivo de mantê-lo operando ou em condições de operar dentro das 
especificações 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, lubrificação, inspeções, coleta de dados, pintura, reconstituição de partes com características 
alteradas, substituição de peças ou componentes desgastados, reorganização interna e externa de 
componentes e cablagem de equipamentos ou sistemas, adaptação de componentes, entre outras. 
2.3 - Manutenção Corretiva 
Conjunto de ações desenvolvidas com objetivo de fazer retornar às condições especificadas, um 
equipamento ou sistema após a ocorrência de baixo rendimento, defeitos ou falhas. Pode ter a sua 
execução programada quando a anormalidade for detectada dentro de uma manutenção preventiva. 
2.4 - Manutenção Preditiva 
Tipo de manutenção que permite garantir uma maior assertividade do intervalo entre as intervenções. 
É baseada no acompanhamento, por monitoramento sistemático, das condições do óleo lubrificante, 
das vibrações, da temperatura, etc, evidenciando assim a evolução destas ao longo do tempo e 
possibilitando uma parada preventiva para manutenção no momento mais otimizado, refletindo na 
redução significativa das manutenções corretivas e na diminuição das preventivas.
3.0 – Diagnósticos na Manutenção Preventiva 
Através de uma boa manutenção preventiva, muitas falhas podem ser evitadas uma vez que 
o diagnóstico 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 resistência de 
isolamento; 
- Falta de ajuste das chaves seccionadoras tipo facas; 
- Mau contato provocado por conexões frouxas; 
- Queima do transformador por falta de óleo ou óleo com baixa isolação; 
- Problemas diversos em transformadores, como buchas soltas, testes insatisfatórios. 
3.1 – Instrução de Manutenção Preventiva 
Em uma manutenção preventiva, todos os itens abaixo devem ser executados: 
- Limpeza da Subestação; 
- Reaperto das conexões dos transformadores, disjuntores, cabos,barramentos e QGBT; 
- Teste de resistência de isolamento nos disjuntores; 
- Teste de resistência de contato nos disjuntores; 
- Teste de tempo de fechamento e abertura dos disjuntores; 
- Teste de resistência de isolamento dos transformadores; 
- Teste de resistência de enrolamento dos transformadores; 
- Teste de relação de transformação dos transformadores; 
- Teste do fator de potência da isolação 
- Coleta de óleo dos transformadores para execução do teste de rigidez dielétrica em laboratório;
4.0 – Procedimento de Segurança para Desernegização do Circuito 
Conforme NR10, só serão consideradas desenergizadas as instalações mediante 
procedimento apropriado, seguindo a seqüência abaixo: 
A - Desligar: Significa abrir efetivamente o circuito; 
B - Bloquear: Significa travar por meios mecânicos (cadeado), um dispositivo de manobra fixo em 
determinada posição, de forma a impedir uma operação não autorizada. 
C - Testar: Significa testar a ausência de tensão em cada uma das fases por meio de instrumento 
apropriado; 
D - Aterrar: Significa executar através de dispositivos apropriados, uma ligação elétrica intencional 
dos condutores de fase a um potencial de terra, que deve ser mantida durante toda a intervenção; 
E - Proteger: Significa verificar se existem circuitos energizados nas proximidades da intervenção, e se 
for o caso, instalar uma proteção isolante; 
F - Sinalizar: Significa utilizar etiquetas e avisos de segurança. 
5.0 – Testes Realizados 
Podemos destacar dentro de uma subestação dois componentes que são vitais para seu 
funcionamento: o transformador e o disjuntor. 
Para o transformador, existe uma grande variedade de testes e ensaios que são realizados nos mesmos, 
mas nem todos são aplicados para uma manutenção preventiva.Nesta apostila serão descritos os 
seguintes testes: 
- Relação do Número de Espiras; 
- Resistência de Isolamento com Corrente Contínua; 
- Resistência Ôhmica dos Enrolamentos; 
- Rigidez Dielétrica do Óleo Isolante; 
- Fator de Potencia da Isolação 
Para o disjuntor são realizados os seguintes teste: 
- Resistência Ôhmica do Isolamento; 
- Resistência Ôhmica dos Contatos;
- Tempo de Abertura e Fechamento 
5.1 – Relação do Número de Espiras 
A verificação da relação do número de espiras dos enrolamentos do transformador é um 
recurso valioso para se verificar a existência de espiras em curto-circuito, de falhas em comutadores de 
derivação em carga e ligações erradas de derivações. 
Existem vários métodos para execução do teste de relação de espiras.Aqui será, descrito o 
método do transformador de referencia de relação variável.Para este teste será usado um equipamento 
especialmente construído para isto, o TTR. 
O TTR é um instrumento para medir a relação de espiras de enrolamentos de 
transformadores quando seu valor é menor que 130.Para valores maiores do que 130 deve ser utilizado 
um equipamento auxiliar. 
Descrição do Equipamento: 
Amperímetro 
Detector de Zero 
Voltímetro 
Variador de Tensão 
Ajuste – Escala 0,001 
Ajuste – Escala 0,01 
Ajuste – Escala 1,0 
Ajuste – Escala 10 
Botão Liga/Desliga
Cabo H2 
Descrição do teste 
Cabo X1 
Cabo X2 
Cabo H1 
1 – Verificar se o transformador a ser testado está completamente desenergizado; 
2 – Desconectar os terminais das buchas do transformador de barramentos, linhas, etc. Eles devem ficar 
livres de quaisquer conexões. 
3 - Calcular a relação de transformação nominal do transformador em teste. 
Para transformadores com ligações triangulo/estrela, a relação será calculada da seguinte forma: 
Rn = V1/(V2/3) 
Onde: Rn = Relação Nominal do Transformador; 
V1 = Tensão do Lado de Alta Tensão 
V2 = Tensão do Lado de Baixa Tensão 
4 – Conectar os condutores de excitação X1, X2 com os terminais do enrolamento de baixa tensão do 
transformador. 
Conectar o condutor secundário H1, ao terminal do enrolamento de alta tensão do transformador 
correspondente ao terminal de baixa tensão ao qual está conectado o condutor de excitação X1. 
Conectar o condutor secundário H2, ao terminal do enrolamento de alta tensão do transformador 
correspondente ao terminal de baixa tensão ao qual está conectado o condutor de excitação X2.
5 - Ligar o equipamento 
6 – Colocar o mostrador de extrema esquerda na posição 1. 
Através do potenciômetro ir aplicando tensão nos terminais de excitação, observando o ponteiro do 
galvanômetro detector de zero e a corrente no amperímetro. 
O ponteiro detector de zero deverá desviar para esquerda.Desta forma colocar o mostrador na posição 2 
e assim sucessivamente até que o ponteiro do detector de zero desvie para a direita.Quando isso 
acontecer, voltar o mostrador de uma posição. 
Proceder da mesma forma e sucessivamente para os outros mostrados até encontrar a condição de 
equilíbrio. 
Na condição de equilíbrio o voltímetro deverá estar em 8V, o detector de zero marcando zero. 
Nesta condição anotar os valores dos mostradores.Esta será a relação encontrada. 
7 – Executar o teste para todas as ligações descritas abaixo: 
Relação1 
H1- H3 / X1-X0 
Relação 2 
H2-H1 / X2 – X0 
Relação 3 
H2 – H3 / X3 – X0 
5.2 – Resistência do Isolamento com Corrente Contínua 
O teste de resistência de isolamento tem como finalidade detectar, diagnosticar e prevenir 
falhas de sua isolação.A medição é feita aplicando-se a isolação uma tensão contínua através de 
1minuto e verificar qual o valor da resistência de isolamento. 
Através deste teste é possível verificar se existem falhas (curtos entre enrolamentos ou entre 
enrolamentos e massa) no isolamento. 
Descrição do equipamento.
Conexão de alimentação externa 
Entrada do Cabo de Tensão 
Entrada do Cabo Guard 
Inicia 
TePstáer a Teste 
TecLlaisg ad/eD persoliggraa mação 
Entrada do Cabo Neutro 
Cabo de Tensão 
Cabo Guard 
Cabo Neutro
Descrição do teste 
1 – Verificar se o transformador a ser testado está completamente desenergizado; 
2 – Desconectar os terminais das buchas do transformador de barramentos, linhas, etc. Eles devem 
ficar livres de quaisquer conexões. 
3 – Curto-circuitar os terminais de cada enrolamento do transformador sob ensaio. 
4 – Conectar os cabos de ligação no transformador conforme as seguintes ligações 
Ligação1 
Medição da resistência de isolamento entre o lado de Alta e a massa do transformador com o terminal 
Guard conectado no lado de baixa. 
Ligação2 
Medição da resistência de isolamento entre o lado de Alta e a baixa do transformador com o terminal 
Guard conectado a massa. 
Ligação3 
Medição da resistência 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 termômetro 
de óleo, anotar o valor da temperatura do óleo também. 
6 – Ligar o Megger e aguardar 1minuto até que a leitura esteja terminada.Anotar o número do teste 
e o valor da resistência encontrada. 
5.3 - Resistência Ôhmica dos Enrolamentos 
Este teste mede a resistência ôhmica dos enrolamentos do transformador.Devem ser 
comparados com os valores dos ensaios de fábrica e podem dar indicações sobre a existência de espiras 
em curto-circuito, conexões e contatos em más condições. 
A medição deve ser efetuada com corrente contínua através do equipamento próprio que 
utiliza o método de ponte. 
Para o ensaio, a corrente utilizada não deve ser a superior a 15% da corrente nominal do enrolamento 
considerado.
Descrição do Equipamento 
Amperímetro 
Entrada de Cabo 
Entrada de Cabo 
Liga/Desliga 
Entrada do Multímetro – Leitura de Tensão 
Entrada do Multímetro – Leitura de Corrente 
Entrada de Alimentação Externa – 12Vcc 
Ajuste de Corrente 
Cabo de Ligação no Trafo 
Cabo de Ligação No Trafo 
Cabo de Alimentação
Descrição do teste 
1 – Verificar se o transformador a ser testado está completamente desenergizado; 
2 Desconectar os terminais das buchas do transformador de barramentos, linhas, etc. 
Eles devem ficar livres de quaisquer conexões. 
3 Conectar uma bateria de 12Vcc ao equipamento; 
4 Conectar os cabos de ligação no transformador conforme as seguintes ligações: 
Medição1 
H1- H3 
Medição2 
H2-H1 
Relação 3 
H2 – H3 
Medição 4 
X1 – X0 
Medição 5 
X2 – X0 
Medição 6 
X3 – X0 
5 - Conectar o milivoltimetro e o voltímetro nos bornes indicados 
6 Ligar o equipamento 
7 Aumentar a corrente até o valor máximo (15% da corrente nominal do enrolamento sob 
ensaio) 
8 Fazer a leitura de tensão e corrente nos voltímetros (Para ler o valor de corrente o multímetro 
deverá estar na escala de milivolt – Cada milivolt corresponde a 1A.) 
9 O valor da resistência ôhmica será dada pela equação:
R= V1/V2 
Onde R = Resistência Ôhmica; 
V1 = Valor da tensão lida (terminais P1-P2) 
V2 = Valor da corrente lida (terminais B5-B6) 
Obs. O multímetro onde deverá ser lido o valor de corrente, deverá ficar na escala de 
mV.Cada mV corresponde a 1A. 
10 Desconectar 
- Retirar os multímetros; 
- Zerar o varistor (ajuste de corrente); 
- Desligar S1, depois S2. 
5.4 Rigidez Dielétrica do Óleo Isolante; 
Este teste não é realizado em campo. O óleo deve ser coletado e trazido para análise.Este 
teste tem como finalidade verificar qual o valor máximo de kilovolt o óleo isolante suporta antes de 
“romper”. 
Descrição do Equipamento 
Alimentação 
Cuba de Acrílico 
Seletor de Tensão 
Seletor de Norma 
Botão Liga B.T. 
Botão Liga A.T/Pausa 
Botão Desl. A.T/Zerar 
Fusíveis 
Kilovoltímetro 
Eletrodos
Descrição do Teste 
1- Verificar tensão de alimentação do equipamento e posicionar seletor – 127/220V; 
2- Colocar o seletor de normas na posição 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 70%; 
7- Lavar a cuba acrílica com querosene e secar com papel toalha; 
8- Enxaguar a cuba com óleo novo; 
9- Antes de realizar o teste, examinar visualmente a amostra para verificar a existência de água 
livre, borra, partículas metálicas ou quaisquer outros tipos e substancias estranhas.Se houver 
água livre na amostra, o teste não deverá ser feito e a amostra dada como não satisfatória; 
10- O volume da amostra deverá ser de 1litro. 
11- Inverter o frasco com a amostra e agitar suavemente por diversas vezes antes de encher a 
célula de teste.Este procedimento é para que as partículas que possam existir no líquido 
fiquem em suspensão e se obtenha uma amostra representativa do espécime em teste. A 
movimentação do frasco deve ser lenta e cuidadosa para evitar a introdução excessiva de ar. 
12- Após a agitação, a célula deve ser lavada com o óleo a testar. 
13- Encher cuidadosamente a célula de teste, evitando o aparecimento de bolhas. 
14- Deixar o líquido em repouso por 2 minutos para que possíveis bolhas de ar possam ser 
expelidas. 
15- Conectar tomada do equipamento; 
16- Ligar o equipamento (botão AT) e realizar 5 leituras da tensão de ruptura do óleo.Deve-se ter 
um intervalo de 1min.entre uma leitura e outra.(Já programado no equipamento) 
17- Verificar a consistência estatística.Se a amostra não satisfizer a consistência estatística, o óleo 
na célula de teste deverá ser desprezado e uma nova amostra deverá ser colocada.O frasco que 
contém o líquido a ser testado deverá ser novamente agitado.
18- Fazer mais 5 leituras da tensão de ruptura.Somente se a amostra não satisfizer o item 9. 
19- O valor médio dos dez valores encontrados, sem desprezar nenhum deles, é o valor da rigidez 
dielétrica do óleo. 
Critério da Consistência Estatística 
Subtrair o valor mínimo encontrado da tensão de ruptura do valor máximo e multiplicar o resultado por 
3. Se o produto for maior que o valor mais próximo do menor valor da tensão, o teste não satisfez o 
critério da consistência estatística. 
5.5 Fator de Potência da Isolação 
Este teste tem como finalidade detectar a presença de umidade na isolação.O fator de potência máximo 
admissível para um transformador novo com óleo e adequadamente secado é de 0,5%.Para um 
transformador com óleo e em serviço, um fator de potência maior que 2,0% é considerado excessivo. 
Podem ser executados 3 tipos de medição: 
UST – Medida do fator de potência entre o enrolamento de Alta Tensão e Baixa Tensão 
GUARD – O fator de potência medido é o do enrolamento de Alta Tensão com a Carcaça 
GROUND – O fator de potência medido é o do enrolamento de Alta Tensão e Baixa Tensão + o fator 
de potência entre o enrolamento de Alta Tensão e a Carcaça.
Descrição do Equipamento 
Cabo de Alta 
Tensão 
Cabo de 
Aterramento 
Controle Remoto 
Cabo de Baixa 
Tensão 
Cabo de 
Alimentação
Polaridade 
Tensão de Saída 
Aplica Alta Tensão 
Alimentação 
220V 
Ajuste de Tensão de 
Saída 
Descrição do teste 
Seletor Corrente,VA,W 
Erro de Medição 
Aumento de Resolução 
Conector de Alta Tensão 
Conector de Blindagem 
Conector de baixa 
Tensão 
Escala de Medição 
Aterramento 
Corrente, VA,W 
Controle 
Remo 
Seletor de 
Medida 
Fusível 
1 – Verificar se o transformador a ser testado está completamente desenergizado; 
2 – Desconectar os terminais das buchas do transformador de barramentos, linhas, etc. 
Eles devem ficar livres de quaisquer conexões. 
Liga/Des.
3 - Curto Circuitar todos os enrolamentos 
4 - Aterrar o equipamento 
5 - Conectar o cabo de alta tensão 
6 - Conectar cabo de baixa tensão 
7 - Selecionar o tipo de medição (UST,GUARD,GROUND) 
8 - Ligar o equipamento 
9 - Aplicar Alta Tensão 
10 - Ajustar a saída de tensão para 2,5Kv 
11 - Ajustar a escala de leitura conforme o necessário 
12 - Fazer a leitura de VA e W 
13 - Inverter a polaridade e fazer nova leitura de VA e W
5.6 Medição da Resistência de Contato do Disjuntor 
Como o próprio nome diz, esta medição tem como finalidade medir a resistência de contato do 
disjuntor. 
Esta medição é simples e realizada de forma direta.Os valores medidos devem ser comparados com os 
valores que constam dos manuais dos fabricantes. 
Descrição do equipamento. 
Leitura de Corrente 
e Resistência 
Seletor de Corrente 
ou Resistência 
Liga/Desl. Terminal de 
Alimentação 
Ajuste de Corrente 
Corrente 
Terminais de Medição 
Aplica Tensão 
Polaridade 
Escala 
Retirar Corrente ou Rearme 
Alarme de alta 
corrente ou alta 
temperatura 
interna
Descrição do teste. 
Cabos de Corrente 
1 – Conectar os Cabos de corrente nos pólos do disjuntor; 
2- Conectar os cabos de medição de tensão entre os cabos de corrente, onde se queira medir a 
resistência 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 resistência 
9– Fazer a Leitura da resistência de contato 
Cabo de 
Alimentação 
Cabo de Medição
10 – Inverter a Polaridade e Fazer novamente a leitura da resistência de Contato 
11 – Tirar a média aritmética das duas leituras 
5.7- Medição do Tempo de Abertura e Fechamento do Disjuntor 
Esta medição tem como finalidade medir o tempo de abertura e fechamento do disjuntor.. 
Esta medição é simples e realizada de forma direta.Os valores medidos devem ser comparados com os 
valores que constam dos manuais dos fabricantes. 
Descrição do equipamento. 
Mostradores Digitais 
Seletor de Escala 
Zera Contadores 
Conector por Contato 
Liga/Desl. 
Conector NA/NF 
Conector para Partida por Tensão 
Alimentação por Bateria 12Vcc 
Seleciona 
Entrada 1 ou 2 
Alimentação 220Vca
Descrição do teste. 
1 – Curto Circuitar os Pólos do disjuntor; 
2 – Selecionar a faixa de medição adequada; 
3 - Efetuar o zeramento dos mostradores digitais; 
4 – Conectar os cabos de medição nos pólos do disjuntor 
5 – Conectar os cabos de referencia de tensão na bobina de trip do disjuntor 
6 – Aplicar tensão na bobina e fazer a leitura do tempo de trip. 
Cabo de 
Alimentação 
Cabo de Referencia 
de Tensão 
Cabo de Medição de 
Tempo
6- Lista de Materiais para Manutenção em Subestações 
• Megger 
• Microohmimetro 
• TTR; 
• Medidor de Resistência de Enrolamento; 
• MEU; 
• Medidor de Tempo de Trip; 
• Luva de Alta Tensão; 
• Aterramento; 
• Vara de manobra; 
• Frascos para coleta de óleo.(Nº de Frascos = Nº de Transformadores); 
• Kit para Coleta de Óleo; 
• Frasco para óleo velho; 
• Trapos; 
• Estopas; 
• Álcool; 
• Kit Provisória; 
• Óleo para Reposição; 
• Caixa de ferramentas (com chave de boca, sextavada, alicate, etc); 
• Jogo de soquetes (os dois jogos); 
• Aspirador de pó; 
• Vassoura; 
• Medidor de tensão;
• Extensões para provisória e ligação de equipamentos; 
• Cinto de segurança; 
• Papel toalha; 
• Lanterna 
• Conferir Pilha das lanternas e medidor de tensão; 
• Conferir bateria do Megger e Microohmimetro.Colocar para carregar no dia anterior 
se necessário; 
• Bateria 12V para teste de resistência de enrolamento. 
• Calculadora 
• Relatórios de Ensaios em transformadores e disjuntores; 
• Caneta; 
• Sacos para lixo

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Apostila manutencao de subestacao

  • 1. APOSTILA DE MANUTENÇÃO EM SUBESTAÇÃO Índice 1- Introdução ----------------------------------------------------------------------------3 2- Definições -----------------------------------------------------------------------------3 2.1 – Manutenção --------------------------------------------------------------------3 2.2 – Manutenção Preventiva ------------------------------------------------------3 2.3 – Manutenção Corretiva --------------------------------------------------------3 2.4 – Manutenção Preditiva --------------------------------------------------------4 3- Diagnósticos na Manutenção Preventiva ----------------------------------------4 3.1 – Instrução de Manutenção Preventiva --------------------------------------4 4- Procedimentos de Segurança para Desenergização do Circuito-------------5 5- Testes Realizados ------------------------------------------------------------------=--5 5.1 – Relação do Número de Espiras ----------------------------------------------6 5.2 – Resistência de Isolamento em Corrente Contínua -----------------------8 5.3 – Resistência Ôhmica dos Enrolamentos -----------------------------------10 5.4 – Rigidez Dielétrica do Óleo Isolante ----------------------------------------13 5.5 – Fator de Potência da Isolação ----------------------------------------------15 5.6 – Medição da Resistência de Contato do Disjuntor -----------------------19 5.7 – Mediação do Tempo de Abertura e Fechamento do Disjuntor -------21 6- Lista de Materiais para Manutenção de Subestações -------------------------23
  • 2. 1 – Introdução O objetivo desta apostila é demonstrar de forma clara e objetiva toda a sistemática de manutenção de uma subestação. Aqui, serão apresentados todos os passos para uma boa manutenção, definições e os testes necessários para que se possa diagnosticar algum problema. 2 - Definições Abaixo serão apresentadas definições importantes para o profissional de manutenção. 2.1 - Manutenção Combinação de todas as ações técnicas e administrativas, incluindo as de supervisão, que se realizam através de processos diretos ou indiretos nos equipamentos, obras ou instalações, com a finalidade de assegurar-lhes condições de cumprir com segurança e eficiência as funções para as quais foram fabricados ou construídos, levando-se em consideração as condições operativas e econômicas. A manutenção pode incluir uma modificação de um item. 2.2 - Manutenção Preventiva Conjunto de ações desenvolvidas sobre um equipamento e/ou sistema com programação antecipada e efetuada dentro de uma periodicidade através de ações sistemáticas, detecção e medidas necessárias para evitar falhas com o objetivo de mantê-lo operando ou em condições de operar dentro das especificações 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, lubrificação, inspeções, coleta de dados, pintura, reconstituição de partes com características alteradas, substituição de peças ou componentes desgastados, reorganização interna e externa de componentes e cablagem de equipamentos ou sistemas, adaptação de componentes, entre outras. 2.3 - Manutenção Corretiva Conjunto de ações desenvolvidas com objetivo de fazer retornar às condições especificadas, um equipamento ou sistema após a ocorrência de baixo rendimento, defeitos ou falhas. Pode ter a sua execução programada quando a anormalidade for detectada dentro de uma manutenção preventiva. 2.4 - Manutenção Preditiva Tipo de manutenção que permite garantir uma maior assertividade do intervalo entre as intervenções. É baseada no acompanhamento, por monitoramento sistemático, das condições do óleo lubrificante, das vibrações, da temperatura, etc, evidenciando assim a evolução destas ao longo do tempo e possibilitando uma parada preventiva para manutenção no momento mais otimizado, refletindo na redução significativa das manutenções corretivas e na diminuição das preventivas.
  • 3. 3.0 – Diagnósticos na Manutenção Preventiva Através de uma boa manutenção preventiva, muitas falhas podem ser evitadas uma vez que o diagnóstico 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 resistência de isolamento; - Falta de ajuste das chaves seccionadoras tipo facas; - Mau contato provocado por conexões frouxas; - Queima do transformador por falta de óleo ou óleo com baixa isolação; - Problemas diversos em transformadores, como buchas soltas, testes insatisfatórios. 3.1 – Instrução de Manutenção Preventiva Em uma manutenção preventiva, todos os itens abaixo devem ser executados: - Limpeza da Subestação; - Reaperto das conexões dos transformadores, disjuntores, cabos,barramentos e QGBT; - Teste de resistência de isolamento nos disjuntores; - Teste de resistência de contato nos disjuntores; - Teste de tempo de fechamento e abertura dos disjuntores; - Teste de resistência de isolamento dos transformadores; - Teste de resistência de enrolamento dos transformadores; - Teste de relação de transformação dos transformadores; - Teste do fator de potência da isolação - Coleta de óleo dos transformadores para execução do teste de rigidez dielétrica em laboratório;
  • 4. 4.0 – Procedimento de Segurança para Desernegização do Circuito Conforme NR10, só serão consideradas desenergizadas as instalações mediante procedimento apropriado, seguindo a seqüência abaixo: A - Desligar: Significa abrir efetivamente o circuito; B - Bloquear: Significa travar por meios mecânicos (cadeado), um dispositivo de manobra fixo em determinada posição, de forma a impedir uma operação não autorizada. C - Testar: Significa testar a ausência de tensão em cada uma das fases por meio de instrumento apropriado; D - Aterrar: Significa executar através de dispositivos apropriados, uma ligação elétrica intencional dos condutores de fase a um potencial de terra, que deve ser mantida durante toda a intervenção; E - Proteger: Significa verificar se existem circuitos energizados nas proximidades da intervenção, e se for o caso, instalar uma proteção isolante; F - Sinalizar: Significa utilizar etiquetas e avisos de segurança. 5.0 – Testes Realizados Podemos destacar dentro de uma subestação dois componentes que são vitais para seu funcionamento: o transformador e o disjuntor. Para o transformador, existe uma grande variedade de testes e ensaios que são realizados nos mesmos, mas nem todos são aplicados para uma manutenção preventiva.Nesta apostila serão descritos os seguintes testes: - Relação do Número de Espiras; - Resistência de Isolamento com Corrente Contínua; - Resistência Ôhmica dos Enrolamentos; - Rigidez Dielétrica do Óleo Isolante; - Fator de Potencia da Isolação Para o disjuntor são realizados os seguintes teste: - Resistência Ôhmica do Isolamento; - Resistência Ôhmica dos Contatos;
  • 5. - Tempo de Abertura e Fechamento 5.1 – Relação do Número de Espiras A verificação da relação do número de espiras dos enrolamentos do transformador é um recurso valioso para se verificar a existência de espiras em curto-circuito, de falhas em comutadores de derivação em carga e ligações erradas de derivações. Existem vários métodos para execução do teste de relação de espiras.Aqui será, descrito o método do transformador de referencia de relação variável.Para este teste será usado um equipamento especialmente construído para isto, o TTR. O TTR é um instrumento para medir a relação de espiras de enrolamentos de transformadores quando seu valor é menor que 130.Para valores maiores do que 130 deve ser utilizado um equipamento auxiliar. Descrição do Equipamento: Amperímetro Detector de Zero Voltímetro Variador de Tensão Ajuste – Escala 0,001 Ajuste – Escala 0,01 Ajuste – Escala 1,0 Ajuste – Escala 10 Botão Liga/Desliga
  • 6. Cabo H2 Descrição do teste Cabo X1 Cabo X2 Cabo H1 1 – Verificar se o transformador a ser testado está completamente desenergizado; 2 – Desconectar os terminais das buchas do transformador de barramentos, linhas, etc. Eles devem ficar livres de quaisquer conexões. 3 - Calcular a relação de transformação nominal do transformador em teste. Para transformadores com ligações triangulo/estrela, a relação será calculada da seguinte forma: Rn = V1/(V2/3) Onde: Rn = Relação Nominal do Transformador; V1 = Tensão do Lado de Alta Tensão V2 = Tensão do Lado de Baixa Tensão 4 – Conectar os condutores de excitação X1, X2 com os terminais do enrolamento de baixa tensão do transformador. Conectar o condutor secundário H1, ao terminal do enrolamento de alta tensão do transformador correspondente ao terminal de baixa tensão ao qual está conectado o condutor de excitação X1. Conectar o condutor secundário H2, ao terminal do enrolamento de alta tensão do transformador correspondente ao terminal de baixa tensão ao qual está conectado o condutor de excitação X2.
  • 7. 5 - Ligar o equipamento 6 – Colocar o mostrador de extrema esquerda na posição 1. Através do potenciômetro ir aplicando tensão nos terminais de excitação, observando o ponteiro do galvanômetro detector de zero e a corrente no amperímetro. O ponteiro detector de zero deverá desviar para esquerda.Desta forma colocar o mostrador na posição 2 e assim sucessivamente até que o ponteiro do detector de zero desvie para a direita.Quando isso acontecer, voltar o mostrador de uma posição. Proceder da mesma forma e sucessivamente para os outros mostrados até encontrar a condição de equilíbrio. Na condição de equilíbrio o voltímetro deverá estar em 8V, o detector de zero marcando zero. Nesta condição anotar os valores dos mostradores.Esta será a relação encontrada. 7 – Executar o teste para todas as ligações descritas abaixo: Relação1 H1- H3 / X1-X0 Relação 2 H2-H1 / X2 – X0 Relação 3 H2 – H3 / X3 – X0 5.2 – Resistência do Isolamento com Corrente Contínua O teste de resistência de isolamento tem como finalidade detectar, diagnosticar e prevenir falhas de sua isolação.A medição é feita aplicando-se a isolação uma tensão contínua através de 1minuto e verificar qual o valor da resistência de isolamento. Através deste teste é possível verificar se existem falhas (curtos entre enrolamentos ou entre enrolamentos e massa) no isolamento. Descrição do equipamento.
  • 8. Conexão de alimentação externa Entrada do Cabo de Tensão Entrada do Cabo Guard Inicia TePstáer a Teste TecLlaisg ad/eD persoliggraa mação Entrada do Cabo Neutro Cabo de Tensão Cabo Guard Cabo Neutro
  • 9. Descrição do teste 1 – Verificar se o transformador a ser testado está completamente desenergizado; 2 – Desconectar os terminais das buchas do transformador de barramentos, linhas, etc. Eles devem ficar livres de quaisquer conexões. 3 – Curto-circuitar os terminais de cada enrolamento do transformador sob ensaio. 4 – Conectar os cabos de ligação no transformador conforme as seguintes ligações Ligação1 Medição da resistência de isolamento entre o lado de Alta e a massa do transformador com o terminal Guard conectado no lado de baixa. Ligação2 Medição da resistência de isolamento entre o lado de Alta e a baixa do transformador com o terminal Guard conectado a massa. Ligação3 Medição da resistência 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 termômetro de óleo, anotar o valor da temperatura do óleo também. 6 – Ligar o Megger e aguardar 1minuto até que a leitura esteja terminada.Anotar o número do teste e o valor da resistência encontrada. 5.3 - Resistência Ôhmica dos Enrolamentos Este teste mede a resistência ôhmica dos enrolamentos do transformador.Devem ser comparados com os valores dos ensaios de fábrica e podem dar indicações sobre a existência de espiras em curto-circuito, conexões e contatos em más condições. A medição deve ser efetuada com corrente contínua através do equipamento próprio que utiliza o método de ponte. Para o ensaio, a corrente utilizada não deve ser a superior a 15% da corrente nominal do enrolamento considerado.
  • 10. Descrição do Equipamento Amperímetro Entrada de Cabo Entrada de Cabo Liga/Desliga Entrada do Multímetro – Leitura de Tensão Entrada do Multímetro – Leitura de Corrente Entrada de Alimentação Externa – 12Vcc Ajuste de Corrente Cabo de Ligação no Trafo Cabo de Ligação No Trafo Cabo de Alimentação
  • 11. Descrição do teste 1 – Verificar se o transformador a ser testado está completamente desenergizado; 2 Desconectar os terminais das buchas do transformador de barramentos, linhas, etc. Eles devem ficar livres de quaisquer conexões. 3 Conectar uma bateria de 12Vcc ao equipamento; 4 Conectar os cabos de ligação no transformador conforme as seguintes ligações: Medição1 H1- H3 Medição2 H2-H1 Relação 3 H2 – H3 Medição 4 X1 – X0 Medição 5 X2 – X0 Medição 6 X3 – X0 5 - Conectar o milivoltimetro e o voltímetro nos bornes indicados 6 Ligar o equipamento 7 Aumentar a corrente até o valor máximo (15% da corrente nominal do enrolamento sob ensaio) 8 Fazer a leitura de tensão e corrente nos voltímetros (Para ler o valor de corrente o multímetro deverá estar na escala de milivolt – Cada milivolt corresponde a 1A.) 9 O valor da resistência ôhmica será dada pela equação:
  • 12. R= V1/V2 Onde R = Resistência Ôhmica; V1 = Valor da tensão lida (terminais P1-P2) V2 = Valor da corrente lida (terminais B5-B6) Obs. O multímetro onde deverá ser lido o valor de corrente, deverá ficar na escala de mV.Cada mV corresponde a 1A. 10 Desconectar - Retirar os multímetros; - Zerar o varistor (ajuste de corrente); - Desligar S1, depois S2. 5.4 Rigidez Dielétrica do Óleo Isolante; Este teste não é realizado em campo. O óleo deve ser coletado e trazido para análise.Este teste tem como finalidade verificar qual o valor máximo de kilovolt o óleo isolante suporta antes de “romper”. Descrição do Equipamento Alimentação Cuba de Acrílico Seletor de Tensão Seletor de Norma Botão Liga B.T. Botão Liga A.T/Pausa Botão Desl. A.T/Zerar Fusíveis Kilovoltímetro Eletrodos
  • 13. Descrição do Teste 1- Verificar tensão de alimentação do equipamento e posicionar seletor – 127/220V; 2- Colocar o seletor de normas na posição 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 70%; 7- Lavar a cuba acrílica com querosene e secar com papel toalha; 8- Enxaguar a cuba com óleo novo; 9- Antes de realizar o teste, examinar visualmente a amostra para verificar a existência de água livre, borra, partículas metálicas ou quaisquer outros tipos e substancias estranhas.Se houver água livre na amostra, o teste não deverá ser feito e a amostra dada como não satisfatória; 10- O volume da amostra deverá ser de 1litro. 11- Inverter o frasco com a amostra e agitar suavemente por diversas vezes antes de encher a célula de teste.Este procedimento é para que as partículas que possam existir no líquido fiquem em suspensão e se obtenha uma amostra representativa do espécime em teste. A movimentação do frasco deve ser lenta e cuidadosa para evitar a introdução excessiva de ar. 12- Após a agitação, a célula deve ser lavada com o óleo a testar. 13- Encher cuidadosamente a célula de teste, evitando o aparecimento de bolhas. 14- Deixar o líquido em repouso por 2 minutos para que possíveis bolhas de ar possam ser expelidas. 15- Conectar tomada do equipamento; 16- Ligar o equipamento (botão AT) e realizar 5 leituras da tensão de ruptura do óleo.Deve-se ter um intervalo de 1min.entre uma leitura e outra.(Já programado no equipamento) 17- Verificar a consistência estatística.Se a amostra não satisfizer a consistência estatística, o óleo na célula de teste deverá ser desprezado e uma nova amostra deverá ser colocada.O frasco que contém o líquido a ser testado deverá ser novamente agitado.
  • 14. 18- Fazer mais 5 leituras da tensão de ruptura.Somente se a amostra não satisfizer o item 9. 19- O valor médio dos dez valores encontrados, sem desprezar nenhum deles, é o valor da rigidez dielétrica do óleo. Critério da Consistência Estatística Subtrair o valor mínimo encontrado da tensão de ruptura do valor máximo e multiplicar o resultado por 3. Se o produto for maior que o valor mais próximo do menor valor da tensão, o teste não satisfez o critério da consistência estatística. 5.5 Fator de Potência da Isolação Este teste tem como finalidade detectar a presença de umidade na isolação.O fator de potência máximo admissível para um transformador novo com óleo e adequadamente secado é de 0,5%.Para um transformador com óleo e em serviço, um fator de potência maior que 2,0% é considerado excessivo. Podem ser executados 3 tipos de medição: UST – Medida do fator de potência entre o enrolamento de Alta Tensão e Baixa Tensão GUARD – O fator de potência medido é o do enrolamento de Alta Tensão com a Carcaça GROUND – O fator de potência medido é o do enrolamento de Alta Tensão e Baixa Tensão + o fator de potência entre o enrolamento de Alta Tensão e a Carcaça.
  • 15. Descrição do Equipamento Cabo de Alta Tensão Cabo de Aterramento Controle Remoto Cabo de Baixa Tensão Cabo de Alimentação
  • 16. Polaridade Tensão de Saída Aplica Alta Tensão Alimentação 220V Ajuste de Tensão de Saída Descrição do teste Seletor Corrente,VA,W Erro de Medição Aumento de Resolução Conector de Alta Tensão Conector de Blindagem Conector de baixa Tensão Escala de Medição Aterramento Corrente, VA,W Controle Remo Seletor de Medida Fusível 1 – Verificar se o transformador a ser testado está completamente desenergizado; 2 – Desconectar os terminais das buchas do transformador de barramentos, linhas, etc. Eles devem ficar livres de quaisquer conexões. Liga/Des.
  • 17. 3 - Curto Circuitar todos os enrolamentos 4 - Aterrar o equipamento 5 - Conectar o cabo de alta tensão 6 - Conectar cabo de baixa tensão 7 - Selecionar o tipo de medição (UST,GUARD,GROUND) 8 - Ligar o equipamento 9 - Aplicar Alta Tensão 10 - Ajustar a saída de tensão para 2,5Kv 11 - Ajustar a escala de leitura conforme o necessário 12 - Fazer a leitura de VA e W 13 - Inverter a polaridade e fazer nova leitura de VA e W
  • 18. 5.6 Medição da Resistência de Contato do Disjuntor Como o próprio nome diz, esta medição tem como finalidade medir a resistência de contato do disjuntor. Esta medição é simples e realizada de forma direta.Os valores medidos devem ser comparados com os valores que constam dos manuais dos fabricantes. Descrição do equipamento. Leitura de Corrente e Resistência Seletor de Corrente ou Resistência Liga/Desl. Terminal de Alimentação Ajuste de Corrente Corrente Terminais de Medição Aplica Tensão Polaridade Escala Retirar Corrente ou Rearme Alarme de alta corrente ou alta temperatura interna
  • 19. Descrição do teste. Cabos de Corrente 1 – Conectar os Cabos de corrente nos pólos do disjuntor; 2- Conectar os cabos de medição de tensão entre os cabos de corrente, onde se queira medir a resistência 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 resistência 9– Fazer a Leitura da resistência de contato Cabo de Alimentação Cabo de Medição
  • 20. 10 – Inverter a Polaridade e Fazer novamente a leitura da resistência de Contato 11 – Tirar a média aritmética das duas leituras 5.7- Medição do Tempo de Abertura e Fechamento do Disjuntor Esta medição tem como finalidade medir o tempo de abertura e fechamento do disjuntor.. Esta medição é simples e realizada de forma direta.Os valores medidos devem ser comparados com os valores que constam dos manuais dos fabricantes. Descrição do equipamento. Mostradores Digitais Seletor de Escala Zera Contadores Conector por Contato Liga/Desl. Conector NA/NF Conector para Partida por Tensão Alimentação por Bateria 12Vcc Seleciona Entrada 1 ou 2 Alimentação 220Vca
  • 21. Descrição do teste. 1 – Curto Circuitar os Pólos do disjuntor; 2 – Selecionar a faixa de medição adequada; 3 - Efetuar o zeramento dos mostradores digitais; 4 – Conectar os cabos de medição nos pólos do disjuntor 5 – Conectar os cabos de referencia de tensão na bobina de trip do disjuntor 6 – Aplicar tensão na bobina e fazer a leitura do tempo de trip. Cabo de Alimentação Cabo de Referencia de Tensão Cabo de Medição de Tempo
  • 22. 6- Lista de Materiais para Manutenção em Subestações • Megger • Microohmimetro • TTR; • Medidor de Resistência de Enrolamento; • MEU; • Medidor de Tempo de Trip; • Luva de Alta Tensão; • Aterramento; • Vara de manobra; • Frascos para coleta de óleo.(Nº de Frascos = Nº de Transformadores); • Kit para Coleta de Óleo; • Frasco para óleo velho; • Trapos; • Estopas; • Álcool; • Kit Provisória; • Óleo para Reposição; • Caixa de ferramentas (com chave de boca, sextavada, alicate, etc); • Jogo de soquetes (os dois jogos); • Aspirador de pó; • Vassoura; • Medidor de tensão;
  • 23. • Extensões para provisória e ligação de equipamentos; • Cinto de segurança; • Papel toalha; • Lanterna • Conferir Pilha das lanternas e medidor de tensão; • Conferir bateria do Megger e Microohmimetro.Colocar para carregar no dia anterior se necessário; • Bateria 12V para teste de resistência de enrolamento. • Calculadora • Relatórios de Ensaios em transformadores e disjuntores; • Caneta; • Sacos para lixo