Os conservadores de transformadores são componentes essenciais em Transformadores de potência imersos em óleoOs conservadores de óleo são os principais componentes do transformador, atuando como mecanismos vitais para a regulação do volume do óleo térmico e o isolamento atmosférico. Ao evitar a contaminação, a oxidação e a entrada de umidade, os conservadores aumentam significativamente a vida útil e a confiabilidade do transformador. Este guia explora sua função, estrutura, diferentes tipos, técnicas de vedação e seu papel na manutenção da eficiência do transformador e da segurança operacional.
1. O que é um conservador de transformador?
A conservador de transformadorestambém conhecido como tanque conservador de óleo de transformador ou tanque de expansãoO tanque principal do transformador é uma câmara auxiliar montada acima do tanque principal do transformador. Ela permite que o óleo isolante O óleo é um componente essencial para que o interior do transformador se expanda e se contraia devido às mudanças de temperatura sem expô-lo ao ar ambiente, mantendo assim a qualidade do óleo e a rigidez dielétrica.
2. Por que os conservadores são essenciais para o desempenho do transformador?
O sistema conservador executa várias funções importantes:
Gerencia as trocas de volume de óleo devido a variações de temperatura
Evita o contato com o ar externo, reduzindo a absorção de umidade e a oxidação
Mantém o equilíbrio da pressão dentro do tanque do transformador
Protege a qualidade do óleo isolantegarantindo desempenho dielétrico de longo prazo
Suporta operação sem supervisão em redes de energia modernas
Permite o monitoramento preciso do nível de óleo e manutenção proativa
Ao fazer isso, ele ajuda a maximizar vida útil do transformador e minimiza o risco de falha no isolamento.
3. Componentes principais de um sistema conservador de transformadores
Um conjunto de conservador padrão normalmente inclui:
Tanque do conservador: O principal reservatório para expansão/contração de petróleo
Separador flexível (bexiga ou diafragma): Evita o contato entre o óleo e o ar
Respirador (com sílica gel): Absorve a umidade do ar que entra
Indicador de nível de óleo: Monitora os níveis de óleo para segurança operacional
Válvula de alívio ou amortecedor de pressão: Gerencia picos de pressão devido a mudanças térmicas rápidas
Revezamento de Buchholz (opcional): Detecta o acúmulo de gás em condições de falha
4. Tipos de conservadores de transformadores
4.1 Conservador do tipo corrugado (expansor de metal)
Esse é o tipo mais avançado e amplamente adotado nos transformadores selados modernos.
Estrutura e operação:
Usos foles metálicos ou tubos corrugados de aço inoxidável como câmaras de expansão.
Totalmente vedado contra a atmosfera.
Compensa o volume de óleo por expansão/contração mecânica do metal.
Subtipos:
Conservador interno corrugado a óleo (vertical): Maior desempenho, mas maior volume.
Conservador externo corrugado a óleo (horizontal): Compacto, boa dissipação de calor.
Vantagens:
Excelente vedação; não há entrada de umidade
Longa vida útil (>20.000 ciclos de expansão)
Detecção precisa do nível de óleo sem leituras falsas
Incorporado amortecedor de pressão aumenta a segurança
Baixa manutenção; ideal para estações remotas ou não tripuladas
4.2 Conservador do tipo cápsula
Um projeto mais antigo usando um bexiga de borracha ou náilon resistente a óleo (cápsula) dentro do tanque do conservador.
Operação:
A cápsula se expande/contrai com o nível de óleo.
O ar flui através de um respirador para manter o equilíbrio da pressão.
Desafios:
O envelhecimento e a rachadura da cápsula são comuns
Baixo desempenho de vedação a longo prazo
A infiltração de umidade e ar leva a degradação do óleo
Diminuição do uso devido a preocupações com a confiabilidade
4.3 Conservador do tipo diafragma
Esse projeto usa um diafragma flexível (camadas de borracha ou sintéticas) para separar o ar do óleo.
Construção:
Material com várias camadas (por exemplo, tecido de náilon + neoprene + butadieno cianogênico)
Fornece uma barreira entre o óleo e o ar
Limitações:
Sensível à qualidade da instalação e ao desgaste do material
Alta probabilidade de vazamento de óleo ou ruptura do diafragma
Diminuição da segurança em operações de longo prazo
Está sendo gradualmente eliminado em favor de designs de papelão ondulado
4.4 Conservador de tipo aberto
O projeto mais antigo e básico, que expõe o óleo diretamente ao ar ambiente.
Principais desvantagens:
Rápida oxidação do óleo e absorção de umidade
Grave degradação do óleo isolante
Alto risco de falhas internas e redução da vida útil do transformador
Agora obsoleto para aplicações de média/alta tensão
5. Mecanismos de vedação dos conservadores de transformadores
A vedação adequada é essencial para proteger o óleo do transformador da exposição atmosférica.
a. Conservador aberto (não selado)
Contato direto com o ar
O óleo oxida rapidamente; a entrada de umidade é comum
Usado somente em transformadores de baixa tensão ou desatualizados
b. Tipo de cápsula (vedação parcial)
Separação de ar por meio de bexiga
Propenso a fadiga e rachaduras na bexiga
Requer monitoramento e manutenção frequentes
c. Tipo de diafragma (vedação aprimorada)
Melhor vedação do que a cápsula, mas o envelhecimento do material continua sendo um problema
Sensível à qualidade da instalação e da manutenção
d. Tipo corrugado (vedação total)
A melhor vedação da categoria
Sem níveis falsos de óleo
Sem contato com o ar; baixa manutenção
Resiste a ciclos de temperatura e pressão de forma confiável
6. Mudanças de temperatura e compensação de volume
O óleo isolante se expande quando aquecido e se contrai quando resfriado. Um conservador deve:
Absorve a expansão do óleo sem criar picos de pressão
Fornecer compensação de vácuo durante o resfriamento
Impedir a entrada de ar no tanque principal
Evite o transbordamento de óleo ou a deformação induzida por vácuo
Tipos de papelão ondulado respondem automaticamente às mudanças térmicas, ajustando o volume do fole - proporcionando compensação em tempo real e manter o equilíbrio do sistema.
7. O papel do conservador na confiabilidade do transformador
Um conservador bem projetado melhora o desempenho do transformador ao:
Manutenção qualidade consistente do óleo
Prevenção pane elétrica devido à umidade ou a bolhas de gás
Minimização oxidação do óleo e formação de ácido
Proteger o núcleo e os enrolamentos contra o envelhecimento prematuro
Redução do tempo de inatividade e da manutenção não planejada
Apoio a longo prazo confiabilidade e estabilidade da rede
8. Monitoramento e manutenção
A inspeção de rotina e a manutenção preditiva são essenciais para o desempenho ideal.
As tarefas incluem:
Verificação dos níveis de óleo por meio de janelas indicadoras ou sensores
Substituição de sílica gel em respiradores
Inspeção de bexigas/diafragmas quanto a desgaste ou danos
Teste de chaves de alarme para limites de nível de óleo
Garantir que não haja vazamento de óleo nas conexões ou válvulas
Os projetos selados com papelão ondulado normalmente exigem a menor intervençãotornando-os ideais para utilitários modernos.
9. Notas de aplicação: Considerações sobre o comutador de derivação em carga
Evite usar conservadores de metal corrugado totalmente vedados em tanques de comutador de derivação em carga (OLTC)O conservador OLTC é um equipamento de alta qualidade, pois o gás gerado durante as operações de tap pode se acumular e prejudicar a operação. Os conservadores OLTC exigem mecanismos de ventilação e liberação de gás que não são adequados para projetos de foles vedados.
10. Conclusão: Escolhendo o conservador certo
A escolha do conservador adequado depende de:
Tensão e capacidade do transformador
Condições ambientais (umidade, faixa de temperatura)
Acessibilidade de manutenção
Criticidade operacional
Vida útil esperada e custo de propriedade
Para a maioria dos aplicativos modernos, conservadores de metal corrugado (selado) são a solução preferida, combinando confiabilidade, segurança e manutenção reduzida.
