O caso e o cliente

A Subestação Mesquita está localizada no município de Santana do Paraíso – MG, próximo à cidade de Ipatinga, na região leste de Minas Gerais. Esta subestação supre a carga de grandes consumidores do sistema elétrico de transmissão como a USIMINAS, ARCELOR MITTAL e CENIBRA. Entrou em operação comercial em junho de 1981. Atualmente a potência de transformação instalada é de 1.200MVA, sendo composta por três autotransformadores de 500 / 230 kV com 400MVA cada, duas linhas de transmissão em 500kV e cinco em 230kV.

Em meados de 2005 a Cemig, de forma pioneira, instalou o monitor de buchas condensivas BM da Treetech nas buchas de 550 kV e 245 kV do Autotransformador T-2 da SE Mesquita. Nesta oportunidade também foi instalado o sistema em um TC de pedestal de 550 kV que faz parte do mesmo barramento deste autotransformador. A escolha foi motivada pelas suspeitas em relação a uma determinada família de buchas com histórico de falhas no setor elétrico.

Assim, a Cemig passou a ter fácil acesso a todos os dados e diagnósticos emitidos por estes sensores. Estes dados são utilizados pela manutenção da Cemig para aprimorar o uso do ativo e antever possíveis falhas entre as manutenções e verificações rotineiras.

A Eficiência da Solução Treetech

No início de 2011, o Sistema de Monitor de Buchas indicou um alarme de tendência de Capacitância Alta em uma das buchas. Além de indicar que o alarme de Capacitância Alta seria acionado dali a nove dias, o BM apontava para uma tendência de evolução na Tangente Delta, que se tornaria alta dentro de 63 dias. A equipe técnica da Treetech foi avisada e, após análise apurada, confirmou os dados registrados no BM.

A Cemig programou o desligamento do transformador para análise off-line dos dados, que poderia comprovar a situação apontada pelo sistema de monitoramento, e também se preparou para uma possível troca de buchas, caso o problema se confirmasse.

A evolução da capacitância e da tangente delta seguiu conforme o previsto até o dia anterior ao do desligamento, quando o sistema de monitoramento apontou uma evolução súbita da tangente delta. A partir deste registro, um desligamento de emergência foi autorizado para avaliação do estado da bucha.

Os resultados obtidos pelo monitoramento on-line foram confirmados pelos testes realizados diretamente na bucha, que teve de ser trocada. Uma análise posterior do óleo da bucha comprovou a perda de sua capacidade de isolação e o acerto da Cemig ao optar pelo desligamento do transformador.

Assim, o monitoramento on-line de buchas oferecido pela Treetech por meio do Monitor de Buchas – BM – provou-se útil para a redução dos custos de manutenção através de melhorias no processo de planejamento da conservação do equipamento e na utilização intensiva do paradigma da manutenção sob condição, reduzindo os desligamentos para ensaios de rotina. Adicionalmente, a monitoração on-line têm fornecido dados valiosos sobre a forma e tempo de evolução dos defeitos neste componente.

Um artigo técnico feito a partir deste caso foi apresentado no XXII Seminário Nacional de Produção e Transmissão de Energia Elétrica. Para acessar o artigo, clique aqui.

O sistema de monitoramento de buchas cedido à Cemig GT para aplicação experimental e instalado em um autotransformador da SE Mesquita relatou variação de capacitância em uma bucha de 230 kV. Esta bucha foi substituída e após ensaios em laboratório e desmontagem constatou-se que a bucha estava com o defeito informado.

Luiz Henrique Silva Duarte, Gerente de Planejamento e Engenharia de Manutenção da Transmissão da Cemig.

O IED monitora de forma contínua a tangente delta, capacitância e correntes de fuga nas buchas, TCs e TPs dos transformadores de potência. Instalado em mais de 800 buchas por todo o mundo, o IED dá o diagnóstico completo do estado da isolação desses equipamentos. Assim, falhas potencialmente catastróficas podem ser evitadas, com os problemas sendo detectados em fase ainda incipiente.

A figura ao lado representa as três partes do BM (clique na imagem e saiba mais sobre o produto):

• o adaptador de tap garante a conexão elétrica entre o tap da bucha e o IED, contando com vedação contra intempéries e proteções contra sobretensões e sobrecorrentes, além de preservar o tap contra a possibilidade de abertura acidental do circuito de medição;
• o módulo de medição BM-MM recebe as correntes de fuga de até três buchas de um mesmo conjunto trifásico e efetua as medições dessas correntes, bem como seu processamento matemático e estatístico.
• o módulo de interface BM-HMI recebe as informações do módulo de medição e as disponibiliza em seu display frontal. Além disso, possui saídas analógicas, contatos de alarme e portas de comunicação serial disponíveis para o usuário.