ensaios de alta tensão

8/2/2019 Ensaios de Alta Tenso

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======================================================================MANUAL: Instruo De Natureza Tcnica/ volume: V-3, 1, Reviso: 00.TITULO: Procedimento para execuo de DATA: SET/ 83Ensaios de alta tenso CC em mquinas rotativas CA.

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Itm / 029folha 1 de 39

Centrais eltricas do norte do Brasil S.A.Subdiria da Eletrobrs

IINNSSTTRRUUOO TTEECCNNIICCAA DDEE MMAANNUUTTEENNOO

IITTMM / / 002299

PROCEDIMENTOS PARA EXECUO DE ENSAIOS

DE ALTA TENSO CC EM MQUINAS ROTATIVAS DE CA


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11 AAPPLLIICCAAOO

A presente instruo estabelece os mtodos para ensaios de isolamento, pela aplicao depotencial CC acima de 5000 volts.

aplicada em mquinas rotativas de CA, de potncia nominal igual, ou maior que 1000 KVA, ede tenso nominal igual ou maior que 6000 volts.

Esta instruo cobre os ensaios de prova de aceitao em mquinas novas,realizados em fbrica ou no campo, estes ltimos aps a montagem, e tambm osensaios de rotina de manuteno para mquinas j em operao.

ATENO!Uma vez que se trata de um ensaio envolvendo riscos de acidentes materiais e humanos,somente pessoas bem treinadas e com experincia estaro habilitadas a execut-los.

22 DDOOCCUUMMEENNTTOOSS AANNEEXXOOSS

A presente instruo complementada pelos documentos anexos abaixo listados, que contem:Anexo 1: - Consideraes gerais sobre os ensaios de alta tenso CC aplicada.

- Valores de tenso recomendados para ensaio de alta tenso CC aplicada.- Mtodo: Alta tenso controlada.- Mtodo: Alta tenso por tempo gradual.

Anexo 2: -Calibrao do instrumento de ensaio por meio de centelhadores de esferas.- Procedimentos para eliminao do efeito corona em ensaios de alta tenso.

Anexo 3: - Exemplo de um ensaio em um gerador de 250 MVA 20 KV, utilizando o mtodo.

33 PPRROOVVIIDDEENNCCIIAASS NNEECCEESSSSAARRIIAASS

3.1 Nmero de pessoas: 33.2 Material;

Gerador de alta tenso completa, incluindo cabos, cordoalhas, esferas de regulagem detenso.

Termopares ou detetores de temperatura instalados nos prprios enrolamentos a serem

ensaiados. Higrmetro e barmetro Termmetro de Hg, escala 0-50C. Cronmetro. Papel grfico log X log.

Maquina de calcular (se for executado o mtodo ). Ferramentas necessrias para efetuar as conexes de ensaio Material de limpeza Folha de ensaio N


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44 PPRREECCAAUUOOEESS EE PPRROOCCEEDDIIMMEENNTTOOSS IINNIICCIIAAIISS

4.1 Devero ser obedecidos os procedimentos relativos s Recomendaes Gerais deSegurana, conforme a instruo n IME-000.

4.2 Escolher um dos dois mtodos de execuo dos ensaios, conforme descrito no anexo,em funo: das disponibilidades locais, do treinamento do pessoal, e do grau de precisoque se queira empregar.

4.3 Uma vez escolhido o mtodo de ensaio, determinar os seguintes valores a seremutilizados na execuo, anotando-os na folha de ensaio.

4.3.1 Tenso de prova do ensaio: conforme o anexo - item 4.4.3.2 Tenso inicial para determinao do ndice de polarizao:

1/3 da tenso de prova do ensaio, para o mtodo. 30% da tenso de prova do ensaio, para o mtodo.

4.3.3 Degraus de Tenso 3% de tenso de prova do ensaio, ou um valor mais prximo, dependendo das

caractersticas do instrumento de ensaio (Mtodo ). 20% da tenso inicial utilizada para a determinao do ndice de polarizao

(Mtodo).

4.4 Temperatura dos Enrolamentos

Anotar nas folhas de ensaio o valor da temperatura dos enrolamentos do estator.A temperatura determinada atravs de termo-pares ou detectores de temperatura instaladosnos prprios enrolamentos.Para a escolha da temperatura de ensaio consultar o anexo, item 3.1.

4.5 Umidade Verificar o estado geral dos enrolamentos quanto umidade, conforme anexo, item 3.2.

4.6 Efetuar a limpeza dos enrolamentos e buchas terminais.

4.7 Desconectar todos os enrolamentos acessveis do estator.4.8 Efetuar o aterramento dos dispositivos diversos, conforme Anexo, item 3.14.

4.9 Desconectar os cabos de controle que entram na mquina, e que possam causar riscosde acidente nos aparelhos remotos e que esto conectados. Abrir porta-escovas.

4.10 Aterrar outros equipamentos, ferramentas e partes metlicas que se encontram naregio de ensaio, conforme Anexo, item 3.15.

4.11 Verificar as instrues relativas preveno do efeito corona, e aplic-las se necessrio.(ver anexo, item 3.13).


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4.12 Calibrao do instrumento de ensaio (ver anexo ).4.12.1 Anotar os valores de presso baromtrica, temperatura e umidade relativa do

ar.

4.12.2 Calcular o valor da tenso corrigida, correspondente tenso de prova.Com esse valor determinar o espaamento entre esferas.

4.12.3 Regular o espaamento entre esferas para o valor calculado.

4.12.4 Ligar as esferas ao aparelho de ensaio. Verificar em trs ensaios sucessivosos valores indicados de tenso correspondentes a trs disrupes, tendo ocuidado de antes aterrar a carcaa do instrumento de ensaio.

4.12.5 Tomar o valor mdio dessas tenses como indicao da tenso de prova.

4.12.6 Retirar as esferas do circuito, ou ento o espaamento entre elas.

4.12.7 Verificar a existncia de corona, elevando a tenso a valores de 5 a 10%acima da tenso de prova. Anotar o valor de tenso e corrente.

4.12.8 Reduzir a zero e aterrar as partes que foram energizadas.

55 .. MMEETTOODDOOSS DDEE EENNSSAAIIOO

5.1 Mtodo - Alta Tenso Controlada

5.1.1 Efetuar as ligaes entre o instrumento de ensaio e o enrolamento a serensaiado conforme figura 1.

5.1.2 Aplicar uma tenso de aproximadamente 1/3 do valor da tenso de prova,conforme definido no item 4.3.1, mantendo-a por um perodo de 10 minutos, afim de se determinar o ndice de polarizao.

5.1.3 Com o auxilio de um cronmetro, plotar diretamente num papel grfico log Xlog, os valores de corrente, ligados nos seguintes tempos: 30 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10.Adotar para ordenada a corrente, e para abcissa o tempo. medida que os valores so plotados, deve-se observar o perfil da curvaobtida, comparando-a com outras executadas em pocas diferentes.Caso a curva no seja homognea, e ocorram variaes acentuadas, o ensaiodeve ser interrompido e as causas pesquisadas.

5.1.4 Ao final dos dez minutos, calcule o ndice de polarizao.Se o ndice estiver baixo, interromper os ensaios e pesquisar as causas. Se ondice estiver satisfatrio, iniciar a aplicao dos degraus de tenso.


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5.1.5 Iniciar a aplicao dos degraus de tenso a cada minuto, conforme previamentecalculados no item 4.3.3.

5.1.6 A ajustagem dos degraus de tenso deve ser efetuada nos primeiros 10segundos. Uma vez ajustado, no se deve agir na mesma, sob o risco de seintroduzir erros.

5.1.8 Os valores de corrente e tenso devem ser plotados durante a execuo dosensaios, logo aps as leituras.

5.1.9 medida que os valores forem sendo plotados, deve-se observar o perfil dacurva obtida.Em casos de anormalidades nessa curva, devem ser seguidas asrecomendaes do Anexo, item 7.2.

5.1.10 Prosseguir o ensaio at a tenso de prova, ou ento at o surgimento dealguma anormalidade.

5.1.11 Aps a aplicao do ultimo degrau, reduzir a tenso a zero, e desligar oaparelho de ensaio.

5.1.12 Caso o aparelho no tenha registrador de descarga interna, descarregar oenrolamento com auxilio de vara com resistor de descarga.

5.1.13 Conectar terra o enrolamento que foi submetido ao ensaio, por um perodomnimo de uma hora.

5.1.14 Remover a vara de terra.

5.1.15 Aps a drenagem, iniciar os ensaios nas outras fases.5.1.16 Aps a conduo final dos ensaios, refazer todas as conexes e aterramentos,

conforme executado nos itens: 4.7, 4.8, 4.9, 4.10.

5.2 Mtodo - Tempo Gradual

5.2.1 Efetuar as ligaes entre o instrumento de ensaio e o enrolamento a serensaiado conforme figura, (item 5.1.1).

5.2.2 Aplicar uma tenso inicial de aproximadamente 30% do valor final de ensaio,conforme definido no item 4.3.1, mantendo-a por um perodo de 10 minutos afim de se determinar o ndice de polarizao.

5.2.3 Com auxilio de um cronmetro, plotar diretamente num papel grfico log X log,os valores das correntes lidos nos seguintes tempos: 15 30 1 130 2 3 4 5 6 7 e 8.Adotar para ordenada a corrente, e para abcissa o tempo.


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medida que os valores plotados devem-se observar o perfil da curva obtida,comparando-a com outras executadas em pocas diferentes.Caso a curva no seja homognea, e ocorrem variaes acentuadas, o ensaiodeve ser interrompido e as causas pesquisadas.

5.2.4 Aps a leitura de 8, extrapolar a curva para o valor de 10. Calcule o ndice depolarizao.]Se o ndice estiver baixo, interromper os ensaios e pesquisar as causas. Se ondice estiver satisfatrio, executar o item seguinte.

5.2.5 Com os valores de corrente obtidos nos tempos de 1, 3, 16 e 10, calcular:- Componentes de conduo

C (i 1,0 xi 1,0 ) (i 3,16 )

(i

1,0 xi

1,0 ) (i

3,16 ) (1)- Corrente de absoro em 1 minuto

ia10,0 = i 10,0 - C (2)

- Corrente de absoro em 10 minutos

ia10,0 = i 10,0 - C (3)

- Relao de absoro N =ia

10,0ia 10,05.2.6 Com o valor calculado de N, conforme o item n 5.2.5, entrar na tabela A1

(Anexo 1 pgs. 20 e 21) e obter os tempos dos degraus de tenso, previamentecalculado no item 4.3.3.

OOBBSSEERRVVAAOO

A aplicao desses graus de tenso deve ter inicio logo aps o ensaio do ndice de polarizaoatingir 10 minutos.Como as leituras so tomadas em 8 minutos, os clculos constantes no item 5.2.5 devem serexecutados num tempo menor que 2 minutos.

Se isso no for possvel, logo aos o termino do ndice de polarizao em 10 minutos, arbitrarum valor qualquer para N, e iniciar a aplicao dos degraus com esse valor, ate que osclculos sejam completos.

Nesse caso, a correo poder ser feita a partir do 2 grau.


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5.2.7 Os ajustes dos degraus de tenso deve ser efetuada nos primeiros 10segundos. Uma vez ajustada, no se deve mais agir na mesma, sob o risco de seintroduzir erros.

5.2.8 Os valores de corrente devem ser lidos ao final de cada degrau.

5.2.9 Os valores de corrente e tenso devem ser plotados durante a execuo dosensaios, logo aps a leitura.Deve-se utilizar um papel grfico log X log, adotando-se para ordenada osvalores de corrente, e para a abcissa os valores de tenso.

5.2.10 medida que os valores forem plotados, deve-se observar o perfil da curvaobtida.Em caso de anormalidade nessa curva, devem ser seguidas as recomendaesdo anexo , item 7.2.

5.2.11 Prosseguir o ensaio ate a tenso de prova, ou at o surgimento de algumaanormalidade.

5.2.12 Aps a aplicao do ultimo degrau, reduzir a tenso a zero, e desligar aoparelho de ensaio.

5.2.13 Caso o aparelho no tenha resistor de descarga interna, descarregar oenrolamento com auxilio da vara com o resistor de descarga.

5.2.14 Conectar terra o enrolamento que foi submetido ao ensaio por um perodomnimo de uma hora.

5.2.15 Remover a vara de terra.

5.2.16 Aps a drenagem, iniciar os ensaios nas outras fases.

5.2.17 Aps a concluso final dos ensaios, refazer todas as conexes eaterramentos, conforme executado nos itens 4.7, 4.8, 4.9 e 4.10.

ENSAIO ligaesA TERRA

12 1-2 3-45-6

34 3-4 1-25-6

56 5-6 1-23-4


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66-- CCOONNCCLLUUSSOO

As concluses dos ensaios de alta tenso CC devem ser tiradas durante a execuodos mesmos.

Primeiramente deve-se observar as condies bsicas de carga do isolamento eento calcular o ndice de polarizao. Se os valores estiverem aceitveis, o ensaio deaplicao de potencia pode ser iniciado. Caso contrario, as curvas devem ser pesquisadas.

Durante a aplicao de potencial, devem ser plotadas e observadas as curvas decorrente X tenso, traadas num papel grfico log X log.Recomenda-se comparar o resultados com ensaios executados em pocas diferentesutilizando os mesmos valores de potencial aplicados, e tambm escalas grficas idnticas.

A interpretao dos ensaios a mesma utilizando-se o mtodo da tenso controladaou tempo gradual.

Consultar o anexo para uma informao mais completa.

77 FFOONNTTEESS DDEE RREEFFEERREENNCCIIAA - Normas

USAS C 68.1 (1969) Standard Techniques for Dieletric Tests. IEEE N 4 (1969) Standard Techniques for Dieletric Tests. IEEE N 115 (1965) Test Procedures for Synchronous Machines. ANSI C 50.10 (1977) General Requerements for Synchronous.


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ANEXO

CCCOOONNNSSSIIIDDDEEERRRAAAEEESSS GGGEEERRRAAAIIISSS SSSOOOBBBRRREEE OOOSSS EEENNNSSSAAAIIIOOOSSS DDDEEE AAALLLTTTAAA---TTTEEENNNSSSOOO CCCCCC

11 -- OOBBJJ EETTIIVVOO

A presente instruo procura condensar as recomendaes relativas s tcnicas modernas deensaios de alta-tenso CC em mquinas rotativas, de grande porte.O objetivo nico da instruo fornecer ao tcnico que vai lidar diretamente com esse tipo deservio, as informaes bsicas necessrias para o conhecimento do problema.Caso o leitor tenha um interesse mais aprofundado no assunto, ao final desse anexo soindicadas as fontes de referencia.

22 DDEEFFIINNIIEESS

As definies de alguns termos mais importantes encontrados nesse trabalho so vistas aseguir:

2.1 Corrente de absoro (ou componente)2.2 Corrente capacitiva (ou componente)2.3 Corrente de conduo (ou componente de disperso)

Essas trs correntes (ou componentes) so definidas a partir da seguinte considerao terica:Quando um meio dieltrico submetido a uma tenso continua, a corrente resultante

devida s perdas no isolamento dividida em 2(duas) componentes:1) Componente que circula pela parte externa do isolamento, chamada corrente de

conduo, ou disperso.2) Componente que circula no meio dieltrico propriamente dito, e que por sua vez

formada por 2 (duas) outras componentes:

a) Corrente capacitiva, que inicia com um valor alto, e decai a zero rapidamente, medidaque o dieltrico tenha sido totalmente carregado. Normalmente esse componente noafeta as medidas, uma vez que o seu decaimento zero anterior leitura.

b) Corrente de absoro, de valor inicial tambm alto, mas de decaimento mais demorado.

A fig. A1-1 (folha 4) nos mostra as curvas tpicas dessas componentes. Como pode serobservada, a corrente total a soma das trs componentes.

Pode-se notar que a corrente de carga capacitada desaparece rapidamente, medidaque o dieltrico sob ensaio se carrega. Equipamentos grandes, como o caso da armadura dehidrogeradores, levam mais tempo para serem carregados.

Esta corrente corresponde energia armazenada, e que inicialmente drenada aps oensaio, atravs do aterramento do enrolamento.

A corrente de absoro tem um decaimento praticamente linear e lento, dependendo danatureza do dieltrico.

A energia armazenada por essa corrente requer um tempo de drenagem bem maior queaquele provocado pela corrente de carga capacitiva, cerca de 4 vezes o tempo de aplicao datenso de ensaio.


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A corrente de disperso, que circula na parte externa, praticamente estvel com otempo, e aquela que predomina aps o decaimento da corrente de absoro.

2.4 Ensaio de Prova de Aceitao

o ensaio aplicado ao isolamento de um enrolamento novo, antes da utilizao comercial.Pode ser efetuada em fabrica ou no campo, aps a montagem ou em ambos os locais.

2.5 Tenso de Ruptura

a tenso na qual ocorre uma descarga disruptiva atravs ou sobre a superfcie doisolamento.

2.6 Ensaio de Tenso Controlada

o ensaio no qual o aumento da tenso continua aplicada e controlada, e as correntesmedidas so continuamente observadas quanto normalidades, com a inteno de parar oensaio antes que ocorra um defeito.

2.7 Rigidez Dieltrica

o Maximo gradiente de potencial a que um material isolante pode ser submetido sem quehaja ruptura.

2.8 Alta Tenso Contnua (para ensaio)

a tenso continua acima de 5.000 volts, fornecida atravs de um equipamento porttil decapacidade limitada.

2.9 Ensaio de Prova de Manuteno

o ensaio aplicado a um enrolamento de armadura aps ter estado em servio, com afinalidade de se determinar se o mesmo se encontra em condies aceitveis para serviocontinuo. Esse ensaio normalmente feito tenses mais baixas que os ensaios de prova deaceitao.

2.10 ndice de Polarizao

a relao entre o valor da resistncia de isolamento medida em 10(dez) minutos, divididopela resistncia de isolamento medida a 1(um) minuto.O isolamento pode ser considerado bom se os valores a seguir so obtidos:IP 2,0 para isolamento classe BIP 1,5 para isolamento classe A


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33 PPRREEPPAARRAAOO PPAARRAA OOSS EENNSSAAIIOOSS

3.1 Temperatura do Enrolamento

Um ensaio de tenso contnua deve ser feito com a temperatura dos enrolamentos noexcedendo a 40C, salvo acordo entre o fabricante e o usurio.

A temperatura influi diretamente na corrente de disperso, uma vez que a condensao deumidade na superfcie dos enrolamentos funo de temperatura do meio ambiente.

A resistncia de isolamento e a absoro dieltrica variam com a temperatura, de modo que necessria uma temperatura constante durante a execuo dos ensaios, a fim de servir debase para comparao.

Para minimizar o efeito da temperatura, ao se comparar diferentes ensaios de resistncia doisolamento, base 40C.

A correo pode ser feita convenientemente utilizando-se a frmula (1):R 40C = KT 40CX RT(1), onde:

R 40C = resistncia de isolamento (em OHMS) corrigida a 40C.

R T= resistncia de isolamento (em OHMS) a TC.


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K T 40C = coeficiente do valor da resistncia de isolamento pode ser obtida atravs de varias

leituras temperatura diferentes, todas elas tomadas acima do ponto de orvalho.Os valores so anotados, e plotados num papel grfico mono X log onde as temperaturas somarcadas na escala linear, enquanto os valores de resistncia de isolamento so marcados naescala logartmica.

Os pontos resultantes, uma vez ligados, devem se aproximar de uma linha reta. Por inter ouextrapolao dessa reta, pode-se obter o valor a 40C pelos valores a diversas temperaturas,obtendo-se assim os valores de KT 40Cpara o material isolante sob ensaio.

Outro mtodo aproximado de correo de temperatura pode ser obtido atravs da fig. A1-2.

Essa figura foi obtida atravs de pesquisas em fabrica, onde o resultado final representa umamedia obtida com os ltimos tipos de isolantes utilizados em mquinas.

Para exemplificar, tomemos o exemplo abaixo:Suponhamos um isolante de 100 M, medido a 6 C.Utilizando a fig. A1-2, marcamos o ponto P na escala linear, correspondente a 6C. a partir deP levantamos um perpendicular at o encontro da reta KT 40Cque chamaremos de M. o valorcorrespondente de M na escala logartmica 0,1.Utilizando-se da formula (1), teremos:

R 40C = 0,1 x 100 = 10M Portanto 100 6C corresponde a 10M 40C.


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3.2 Umidade

A Resistncia do Isolamento e o ndice de Polarizao devem estar acima do valor mnimorecomendado.

Se a temperatura do enrolamento est prxima ou abaixo do ponto de orvalho do ar ambiente,um filme de umidade se formar na superfcie do isolante, abaixando o valor da resistncia doisolamento. O efeito ser mais pronunciado se a superfcie estiver contaminada.

importante, portanto, fazer medidas da resistncia de isolamento quando a temperatura doenrolamento estiver acima do ponto de orvalho.

Muitos materiais empregados no isolamento de enrolamentos, so de substnciashigroscpicas, e nesse caso a umidade pode penetrar no interior dos isolantes.

A umidade absorvida produzira um largo efeito na resistncia de isolamento.

Mquinas em servio esto normalmente sob temperatura que mantm o isolamentosuficientemente seco.

Mquinas fora de servio devem ser aquecidas a fim de manter a temperatura dosenrolamentos acima do ponto de orvalho.

3.3 Deposito de P

Materiais estranhos como p de carvo, depositado em isolamento, tendem a reduzir aresistncia de isolamento dos mesmos.

Poeiras depositadas na parte externa de isolantes podem se comportar como material nocondutor, estando secas.

Contudo, focando expostas a umidade, podem se tornar parcialmente condutoras, abaixando ovalor da resistncia de isolamento.

Torna-se importante uma inspeo inicial, e uma limpeza da poeira, caso necessrio.

3.4 Disposio do Rotor

A mquina pode ser ensaiada com ou sem o rotor instalado. Todavia se o rotor deve serremovido por qualquer razo, prefervel executar o ensaio sem o mesmo, pois nesse casopode-se efetuar uma inspeo mais rigorosa.

3.5 Mquinas Resfriadas a Hidrognio

Mquinas resfriadas a hidrognio podem ser ensaiadas com hidrognio, gs carbnico ou ar.Caso os ensaios sejam executados com a mquina cheia com hidrognio ou gs carbnico,deve ser estabelecida uma presso mnima que assegure a rigidez dieltrica das distanciascriticas.


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3.6 Enrolamentos Resfriados gua

O procedimento normal executar os ensaios com toda a gua dos radiadores esgotada.

Se o ensaio e executado mantendo-se um fluxo de gua, esta deve ter condies de condiesde condutividade eltrica aceitvel, e nesse caso o aparelho de ensaio deve ter umacapacidade de corrente nominal de aproximadamente 100mA.

3.7 Isolao entre os Enrolamentos a serem ensaiados e Equipamentos Auxiliares

3.7.1 prefervel excluir dos ensaios todos os equipamentos auxiliares que possamser facilmente desconectados.

A sensibilidade das medidas de corrente ser, reduzida, caso haja dispersesdevidas incluso de equipamentos externos.

Muflas e isoladores de barras devem ser cuidadosamente secos e limpos.Superfcie de porcelana deve ser limpa com substancias a base de silicone a fimde reduzir as correntes de disperso.

Caso sejam includos equipamentos adicionais, e so detectadas falhas, asmesmas devem ser identificadas e isoladas.

Se a isolao difcil de ser efetuada, e as correntes de disperso dessesequipamentos auxiliares externos so aproximadamente iguais da mquina(ou a corrente de um seja no Maximo duas vezes a corrente do outro), osensaios devem ser feitos em cada um individualmente (equipamento externo emquina), a fim de fornecer dados para referencias futuras.

3.7.2 Equipamentos contendo leo no devem ser includos nos ensaios, porque ascorrentes lidas podem ser erradas e podem fornecer resultados significantes.

3.7.3 Se no for possvel desconectar o transformador a leo do grupo, o valormximo de ensaio no deve exceder s especificaes de tenso de ensaio dotransformador, conforme normas:

ANSI C57. 12.90 1973 ABNT EB 91

3.7.4 importante registrar na folha de ensaio todos os cabos e equipamentosauxiliares includos, para comparaes futuras com outros ensaios.

3.7.5 Devero ser desconectados os cabos de baixa tenso ligados instrumentosexternos, e que possam sofrer indues, a fim de proteger esse instrumentos.


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3.8 - Desconexes do Estator

3.8.1 recomendado que cada fase seja isolada e ensaiada separadamente.O terminal neutro do enrolamento de cada fase deve ser desconectado, sempreque possvel. Os ensaios individuais das fases nos permitem fazer umacomparao entre as mesmas, o que til para observarem as condies deevoluo do isolamento.

3.8.2 Os ensaios podem ser executados de uma s vez em todos os enrolamentos,sob determinadas condies, muito embora esse no seja o melhor mtodo.Uma das objees que nesse ensaio somente medido o isolamento para amassa, enquanto o isolamento entre fases no pode ser verificado.

Nesse caso deve-se curto-circuitar os 3 terminais acessveis, de modo auniformizar a distribuio de potencial.

3.9 Descarga do Enrolamento

3.9.1 Aps um ensaio de alta tenso continua, o enrolamento deve ser aterrado porum perodo mnimo igual ou superior a 4 vezes o tempo utilizado na execuodo ensaio, mas em nenhum caso menor que uma hora, a fim de assegurar quenenhuma energia significante permanea armazenada no enrolamento.

3.9.2 Caso no seja aterrado, essa energia permanecer perigosamente armazenadapor um perodo de varias horas.

3.10 - Aparelho de Ensaio CC

3.10.1 A fonte de CA para alimentao do instrumento de ensaio deve ser livre decargas intermitentes e transientes, e tambm convenientemente estvel, pelautilizao de transformadores de regulao, reguladores de tenses ou de outrodispositivo recomendvel.

3.10.2 O aparelho de ensaio deve possuir um dispositivo de calibrao de alta-tenso, alem de um voltmetro para indicar o valor da mesma.

3.10.4 A calibrao do aparelho de ensaio feita por meio de esferas, comomostrado no anexo.

3.10.5 Uma vara de aterramento com um resistor de descarga deve ser utilizadopara o aterramento inicial do enrolamento, e tambm como um dispositivo desegurana adicional.A mesma dever suportar com bastante segurana um nvel de isolamentosuperior tenso mxima de ensaio, e o resistor de aterramento dever ser daordem de 1000 a 6000 /KV.

O cabo de aterramento conectado ao resistor de descarga dever ser extraflexvel e de bitola 12 AWG aproximadamente.


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3.11 Conexes de Alta-Tenso aos Enrolamentos

A fase sob ensaio deve ser energizada em ambos os terminais de fase e neutro,sempre que possvel. Do mesmo modo as outras fases devem ser aterradas emambos os terminais. Esse procedimento minimiza possveis descargas que possamocorrer devido concentrao de cargas nos pontos extremos, uma vez que opotencial equalizado quando se ligam os terminais.Precaues extras devero ser tomadas para evitar descargas quando apenas umterminal do enrolamento e energizado.

3.12 Os terminais de alta tenso devem ser distanciados da massa de no mnimo 10cm+ 2,5 cm para cada 10 kv de tenso aplicada.

3.13 O efeito corona definido como a descarga de um gs que ocorre na vizinhanade um eletrodo submetido ao de um campo eltrico. O fenmeno maisacentuado medida que a tenso e maior.

Para minimizar o efeito corona em ensaios de alta-tenso, so recomendados osseguintes procedimentos:

As conexes de ensaio devem ser efetuadas com cabos de bitola larga. Os cabos utilizados nas conexes devem ser isolados com materiais adequados,

como por exemplo, polietileno: Esse procedimento particularmente importante se distncia para a terra for

reduzida. Os terminais e pontas vivas devem ser arredondados, utilizando-se para isso

materiais condutores como, por exemplo: folhas metlicas, tampas metlicas,arredondadas ou tubos metlicos. Podem ser utilizados tambm, materiaissemicondutores, como asbesto.

Utiliza cabos de alta-tenso blindados no equipamento de ensaio. As perdasadicionais devidas ao efeito corona e corrente de disperso nas superfcies podemser removidas do circuito de medio utilizando-se para isso o terminal GUARDdo instrumento.

3.14 Devero ser aterrados de maneira correta e segura os seguintes pontos: Ambos os terminais dos enrolamentos do estator que no se encontram sob

ensaio, quando for possvel. Outros dispositivos associados com o elemento do estator. Secundrios de TCs, que alem disso devero ser curto-circuitados. Termo-pares ou detectores de temperatura instalados no estator (aps a

verificao e anotao da temperatura). Enrolamento do rotor e eixo da mquina.


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3.15 Durante a execuo dos ensaios possvel que se desenvolvam tensesperigosas na vizinhana, principalmente em bobinas isoladas, partes metlicas ousuperfcies envernizadas.

Recomenda-se o aterramento, num entorno de 3 m em relao aos pontos sobtenso, de todas essas peas.

44.. TTEENNSSEESS DDEE PPRROOVVAA DDEE EENNSSAAIIOO

As tenses de prova normalizadas so as seguintes:

4.1 Tenso de Prova no Ensaio de Aceitao

4.1.1 Ensaio de Alta-Tenso CADever ser efetuado com uma tenso eficaz de:1000 V + 2 X tenso nominal da mquina.

4.1.2 Ensaio de Alta Tenso CCDever ser efetuado com uma tenso igual a:1,7 X valor de ensaio de alta-tenso CA (definido em 4.1.1)

4.2 Tenso de prova no Ensaio de Manuteno

4.2.1 Ensaio de Alta-Tenso CADever ser efetuada com uma tenso eficaz e compreendida na faixa (1,25 a 1,5) xtenso nominal da mquina.

4.2.2 Ensaio de Alta-Tenso CCDever ser efetuado com uma tenso igual a:1,7 x valor de ensaio de alta-tenso CA (definido em 4.2.1).

55 .. RREECCOOMMEENNDDAAEESS NNAA EEXXEECCUUOO DDOOSS EENNSSAAIIOOSS

5.1 Aplicao de Tenso

A aplicao de tenso deve ser gradual, no sendo permitido exceder a corrente mxima doaparelho de ensaio, procurando com isso evitar a abertura do dispositivo de proteo doaparelho, o que introduziria erros no ensaio.

A durao da aplicao da tenso final de ensaio, em aceitao ou manuteno de 1minuto, tempo esse contado a partir do instante de aplicao desse valor de potencial.

A reduo da tenso de ensaio ao final do mesmo no deve ser feita de maneira abrupta.

5.2 AterramentoO aterramento inicial do enrolamento, aps a concluso dos ensaios, deve ser feito usando avara de aterramento com resistor. Aps esse aterramento inicial, o enrolamento deve sersolidamente aterrado carcaa da maquina.


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66.. MMEETTOODDOOSS DDEE EENNSSAAIIOO

Os mtodos de ensaio recomendados so vistos a seguir, e compreendem:

6.1 Mtodo da Tenso Controlada

6.1.1 Metodologia

Compreende um ensaio de alta-tenso CC, onde a elevao de potencial feitaaplicando-se degraus sucessivos de tenso, cujo crescimento obedece a umaprogresso aritmtica.

O tempo de aplicao de cada degrau tem a durao de 1 minuto. O resultado doensaio traduzido pelos valores de corrente de disperso, obtidos atravs de uminstrumento indicador.

6.1.2 Tenso Inicial

Recomenda-se a aplicao de uma tenso inicial de aproximadamente 1/3 da tensode prova, conforme definido no item 4. essa tenso mantida constantemente por 10minutos, a fim de se determinar o ndice de polarizao, conforme definido no item 2.

Devero ser anotados os valores de corrente nos tempos de: 30 1- 2- 3- 4- 5- 6-7- 8- 9- 10.

Esses valores so plotados num grfico log X log, tendo para ordenada os valores decorrente, e para abcissa os tempos considerados.So obtidas curvas tpicas conforme ilustrado na fig. A1-3.Ao final de 10 minutos calculado o ndice de polarizao.Os valores aceitveis so estabelecidos no item 2.10.Se o ndice de polarizao baixo, interromper os ensaios e proceder conformemostrado no item 7.1.Se o ndice de polarizao estiver aceitvel, iniciar os degraus de tenso.

6.1.3 Degraus de Tenso

Devero ser aplicados degraus iguais de tenso da ordem de 3% do valor da tensode prova, cada um deles durante 1 minuto.Os resultados obtidos devem ser plotados num grfico log X log, tendo comoordenadas os valores de corrente, e como abcissa os valores de tenso aplicada.So obtidas curvas tpicas conforme ilustrado na fig. A1-4.

6.2 Mtodo do Tempo Gradual

6.2.1 MetodologiaCompreende um ensaio de alta-tenso em CC, onde a elevao do potencial feitaaplicando-se degraus sucessivos de tenso, cujo crescimento obedece a umaprogresso aritmtica.


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O tempo de aplicao de cada degrau funo da relao de absoro do dieltrico,calculada priori.

O resultado do ensaio traduzido pelos valores de corrente de disperso, obtidosatravs de um instrumento indicador.

6.2.2 Tenso Inicial

Recomenda-se a aplicao de uma tenso inicial de aproximadamente 30% da tensode prova, conforme definido no item 4. essa tenso mantida constante por 10minutos, a fim de se determinar o ndice de Polarizao, conforme definido no item 2.

Devero ser anotados os valores de corrente nos tempos de: 30 - 45- 1- 2- 3- 4- 5-6- 7 e 8.

Esses valores so plotados num grfico log X log, tendo para ordenada os valores decorrente, e para abcissa os tempos considerados.So obtidas curvas tpicas conforme ilustrado na fig. A1-3.

To logo seja atingido o tempo de 8 minutos, deve-se calcular o valor da correnteesperada a 10 minutos, extrapolando-se a curva traada durante o ensaio, ou seja, de0 a 10 minutos.

Trs pontos so lidos na curva, para serem utilizados no calculo da componente deconduo da corrente medida: 1,0- 3,16- e 10 minutos.A componente de conduo calculada pela formula (1)

C= A (i1,0 x i 10,0) (i 3,16) (1)B (i1,0 + i 10,0) (i 3,16)

As correntes de absoro so calculadas atravs de (2) e (3):i a 1,0 = i ,10 C (2)

i a 10,0 = i a ,10,0 C (3)

A relao de absoro calculada pela formula (4):

N = i a 1,0 = corrente de absoro a 1 minuto (4)i a 10,0 corrente de absoro a 10 minutos

Grandezas utilizadas:i1,0 - i 10,0 = corrente lidas a 1 e 10 minutosi1,0 - i 10,0 = corrente de absoro a 1 e 10 minutos.


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C= componente de conduoN= Relao de absoroIa= corrente de absoro

6.2.3 Escolha dos Degraus de Tenso

Com o valor de N calculado no item 6.1.2, entra-se na tabela A1, para se obter osdegraus de tenso a serem aplicados.

Como exemplo vamos supor para N um valor igual a 7, e para a Tenso Inicial (item6.1.2) um valor de 10KV

Assim sendo, teramos pela tabela A1:

Tenso inicial = 10 kV em 10 minutos (para se calcular o ndice de polarizaoe relao de absoro).

1 degrau = 120% de kv =12 kv em 354 (1354 -10) 2 degrau = 140% de 10kv = 14 kv em 420 (1714- 1354)

E assim sucessivamente, at se alcanar a tenso de prova, sendo esse degrau aplicadodurante 1 minuto.

6.2.4 Aplicao dos Degraus de Tenso

Aps a leitura de 10 minutos, deve-se iniciar imediatamente a elevao do potencialde ensaio, atravs dos degraus obtidos na tabela A1.

Na prtica, provavelmente o valor de 10 minutos ser atingido antes que os clculostenham sido feitos, uma vez que o operador s dispor de 2 minutos para executaros seguintes passos:

Extrapolao da curva at 10 minutos Clculo dei10,0 Clculo de C Clculo de N Escolha dos degraus de tenso a tempo.

Nesse caso, arbitrar um valor para N, por exemplo, 5 e utilizar os valores de tensoe tempo at que os clculos tenham sido completados.

Qualquer correo necessria pode ser feita ao final do degrau seguinte.Esses clculos normalmente levam de 2 a 3 minutos, e a determinao dos valores

tabelada e praticamente imediata.Os ensaios devem ser prosseguidos atravs da aplicao sucessiva dos degraus de

tenso, at atingir o valor da tenso de prova.Cada modificao de degrau deve ser feita a mais rpida possvel, a fim de

conformar com os requisitos do ensaio.Uma maneira eficiente de aplicao dos degraus fix-la inicialmente num valor de

5 a 10 % abaixo do desejado, e a seguir aplicar um ajuste fino at alcanar o valor que se querestabelecer. Deve-se procurar fixar a tenso nos primeiros 10 segundos.


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Aps o ajuste, no se deve alterar mais o valor da tenso.Os resultados obtidos devem ser plotados num grfico log X log, tendo como

ordenadas os valores de corrente, e como abcissas os valores de tenso aplicada. So obtidascurvas tpicas conforme ilustrado na fig. A1-4.


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Tensopercentualdo primeirodegrau

Relao de Absoro NTabela A1 (continuao)

10 11 12 13 14 15 16 17(min) (s) (min) (s) (min) (s) (min) (s) (min) (s) (min) (s) (min) (s) (min)

100120140160180200220240260280300320340360380400420440460480500520540560580600620640660680700720740760

780800820840860880900920940960980

10141720232628313335373941434446474950525355565758606162636465666768

6970717273747576777778

53646392050112430312515042195324521841119355021221293539424444

434239353024171015241

10141720232629313335373941434547485051535455575859616263646566686970

7172737475767677787980

8425451347

31475659574937211

3811421035581837538

2132415056158

998740

5549423526

10141721242620313436384042444547495052535556585960626364656668697071

7273747576777879808182

1047214823508202626211157401955285825501334529243749597152025

283032323028252117114

10141721242729323436384042444648495153545657596061636465666890

7172

7374757677787980818283

135291103872842505249423116573510421139426476233851314233037

4246495151515047444035

10141721242729323437394143454748505253555658596162636566676970717273

7475777879808182838485

15561620115223462

121716112

49321249235524511538591734503

16273644

5157157898741

10141821242730323537394143454749515254565759606263646667687071727374

7577787980818283848586

170222922438321334041383120547262366351264892744014263847

56391418212324242321

10141821242730323537394244464749515355565859616264656668697072737475

7678798081828384858687

194283632165119395325458493620138144617451135571736539233647

576142026303336373837

10141821252830333638414345474951535557586062636566686971727475767779

8081828485868788899192

251748355739134111727323330241414527642164818461337021415916

32465911223241495515


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77.. CCOONNCCLLUUSSOO

Interpretao dos Resultados dos Ensaios.

7.1 ndice de Polarizao

Um ensaio de alta-tenso continua requer uma grande ateno das pessoas que oexecutam, uma vez que a interrupo dos resultados deve ser feita durante a suaexecuo, atravs da observao continua dos valores de corrente, lidos noampermetro, e do perfil as curvas traadas.

Como vimos, antes de se iniciar a aplicao dos potenciais elevados, por qualquerum dos mtodos, feito um ensaio para a determinao do ndice de polarizao doisolamento, com durao de 10 minutos. Os valores obtidos so plotados num papellog x log, tendo como coordenadas a corrente x tempo (ver figura A1- 3).

medida que esse ensaio executado, deve ser observado constantemente ovalor da corrente.

Isolamentos limpos e secos produzem uma curva suave, cujo valor de correntedecai com o tempo, sendo esse decaimento mais acentuado no inicio, e mais lento nosltimos minutos.

Isolamentos sujos e/ou midos podem provocar um decaimento muito baixo, ouseja, o valor inicial da corrente alto, e aps 10 minutos quase no varia.

Podem ocorrer tambm oscilaes bruscas nas leituras de corrente.Caso se contraste valores baixos do ndice de polarizao conforme

recomendados no item 2.10, ou ento variaes bruscas na corrente, o ensaio deveser interrompido e efetuado uma secagem nos enrolamentos da mquina.

Esses ensaios, se efetuados periodicamente, e de preferncia em condiesidnticas: temperatura, tenso e com as mesmas escalas de papel grfico, nospermitem observar as condies de evoluo do isolamento ao longo do tempo.

O ensaio de 10 minutos pode tambm ser executado com o Megger, uma vez quea finalidade principal do mesmo comprovar se podem ser aplicados potenciaiselevados ao enrolamento.

7.2 Aplicao de Alta Tenso

A aplicao dos degraus de alta tenso s tem inicio, portanto, aps adeterminao do ndice de polarizao.

Nessa fase dos ensaios, a plotagem dos dados efetuada tambm num papelgrfico log x log, mas utilizando-se como coordenadas os valores de corrente x tenso.As curvas assim obtidas tm algumas vantagens em relao as que foram trancadaspara o ndice de polarizao, utilizando corrente x tempo, uma vez que podem serobservados diversos fenmenos (ver figura A1-5).

Para um enrolamento em boas condies, a curva normalmente suave,de caractersticas crescente. Nesse caso, se no houver desvios abruptos,provavelmente no teremos uma falha, e o ensaio deve ser prosseguidoat a tenso de prova pr-estabelecida.

Qualquer desvio abrupto deve ser visto como um aviso de possibilidade defalha (ver figura A1-5). Nesse caso, deve-se confirmar esse desvioexecutando-se um ou mais incremento de tenso.


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Deve-se atentar que esse aviso (ponto de desvio) s vezes obtido a cerca de 5%abaixo do ponto de ruptura.Quando o desvio confirmado, o ensaio deve ser parado imediatamente.

O melhor indicador de aproximao de falha normalmente se traduz poruma acelerao na relao corrente x tempo.

Para se obter uma indicao aproximada do valor provvel de falha, deve-se extrapolara curva obtida no sentido da vertical aplicando-se uma curvatura um pouco maisacentuada, como indicado na fig. A1-5.

Se essa extrapolao indicar que o isolamento possa falhar a uma tenso inferior tenso inferior tenso de prova, deve-se aplicar um ou mais degraus para se tercerteza dessa tendncia.

Caso se confirme a tendncia de falha, o ensaio deve ser interrompido. Deve ser observada qualquer tendncia de aumento da corrente durante a

aplicao de um degrau de tenso, porque esse fenmeno pode indicar umafalha eminente.

Uma queda abrupta na corrente de disperso raramente encontrada, masquando esse fenmeno ocorre a valores de tenso acima do nominal doenrolamento, isto pode indicar aproximao de falha do isolamento (ver fig. A -1).

Podem ocorrer falhas inesperadas antes que a curva de corrente x tenso se aproximeda vertical. Em alguns casos isso ocorre onde acontece abraso mecnica, rachadurasou migrao acentuada de mica.

Nesses casos, uma inspeo preliminar pode detectar algum desses defeitos, o queimpediria a realizao dos ensaios at que os mesmos fossem sanados.

Em qualquer um dos casos de aproximao de efeito, deve-se verificar se ascausa no so devidas ao efeito corona, proveniente das conexes de ensaio,isolao dos terminais de ensaio, etc.

Para isso devem ser seguidas as instrues estabelecidas no item 3.13.

Quando no h indicao de falha provvel, o ensaio deve ser prosseguido atea tenso de prova.

Usualmente os ensaios so executados individualmente em cada fase.

Diferenas entre as curvas caractersticas de fase diferentes, no atribudas a efeitocorona, temperatura ou umidade, so normalmente devidas s condies doisolamento.


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88.. FFOONNTTEESS DDEE RREEFFEERREENNCCIIAA

- ANSI C50 10-1977 GENERAL REQUIREMENTS FOR SYNCHRONOUSMACHINES.

- IEEE N 4 1969 STANDARD TECHIQUES FOR DIELECTRIC TESTS.- P MB N 470 1974 MQUINAS SNCRONAS.- IEEE STD 95 1977 RECOMMEND PRACTICE FOR INSULATION

TESTING OF LARGE AC ROTATING MACHINERY WITH HIGH DIRECTVOLTAGE.


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ANEXO

1 REGULAGEM DO CENTELHADOR DE ESFERAS

O centelhador de esferas constitudo por duas esferas metlicas de dimetro D,hastes, mecanismo de manobra, suportes isolantes, suporte e conexes para ligaodas tenses a serem medidas.

As esferas so constitudas de vrios tamanhos com dimetro D iguais a: 2,5 6,25 10 12,5 15 25 50 75 100 150 e 200 cm.

O espaamento ou separao das esferas ser designado por S. Na pratica, adescarga pode produzir-se entre dois pontos mais prximos entre as duas esferas.Estes pontos so chamados de Ponto de centelhamento.

2 ESTADO DA SUPERFICIE DAS ESFERAS

A superfcie das esferas nas proximidades do Ponto de Centelhamento deve serrazoavelmente livre de irregularidades. Esta regio deve estar livre de qualquer trao deverniz, graxa ou qualquer outro revestimento de proteo.

Deve-se tomar precaues, quando os ensaios so realizados com umidade relativa doar superior a 90%, pois produzindo condensao na superfcie das esferas as medidaspodero se tornar inexatas.

As superfcies devem ser limpas, secas e lisas, mas no necessariamente polidas. Nocaso das esferas se tornarem rugosas ou picadas pelo uso, elas devem ser alisadas ousubstitudas dependentemente do estado.

Na ausncia de irregularidades na superfcie das esferas deve ser verificada por meiode um esfermetro ou de gabaritos circulares planos.

3 - CONDIES ATMOSFERICAS

Os valores de tenses desruptivas em kilovolts, constantes das tabelas- a e -b, paraa determinao do espaamento entre esferas, so validas para as seguintes condiesatmosfricas:

Tabela - a; USA C6 8.1Temperatura ambiente = 25 CPresso atmosfrica: 760 mm Hg, 0C.

Tabela - b; ABNT-P-NB-23.Temperatura ambiente = 20 C.Presso atmosfrica: 760 mm Hg, 0C.

O valor de tenso desruptiva para uma determinada condio atmosfrica diferente dasfixadas como referencia obtida multiplicando os valores da tabela pelo fator decorreo K este fator funo da densidade relativa D do ar, definida por:


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3.1 Densidade relativa do ar segundo a Norma: USA c6 8.1pr = P X TO , onde:

Po T

Pr = Densidade relativa a do arPo = Presso atmosfrica = 760 mm HgP = Presso atmosfrica no local do ensaioTO = Temperatura padro = 25CT = Temperatura ambiente no local do ensaio

3.2 Densidade relativa do ar segundo a Norma ABNT P-NB-23

d = b x 273 + 20C, onde:760 273 + T

b = Presso atmosfrica em mm Hgt = temperatura em C

A relao entre a densidade do ar (d) e o fator de correo (K) dado pela tabelaa seguir. O fator de correo igual densidade do ar (isto k = d) para osvalores de d compreendidos entre 0,95 e 1,05.

3.3 Fator de Correo da Densidade Relativa do Ar

TABELA Densidade relativa do ar

D (ADNT) / pf (USA)Fator de correo

K 0,700,750,800,850,900,951,001,051,101,15

0,720,770,820,860,910,951,001,051,091,13

4. ESPAAMENTO ENTRE ESFERASO procedimento para regular o espaamento entre esferas consiste em:

4.1 - Calcular o valor correspondente tenso mxima de ensaio.4.2 Calcular a densidade relativa do ar d de acordo com os valores de presso etemperatura no local de ensaio.4.3 Verificar a tabela o fator de correo k correspondente ao valor de d calculado.4.4 Corrigir o valor da tenso de ensaio de acordo com o fator de correo k.4.5 De posse do valor de tenso final, determinar o espaamento s das esferas pelosvalores das tabelas: -a; USA c68. 1 ou; ABNT-P-NB-23.4.6 Os valores das tabelas correspondem s condies atmosfricas de 25c, 760 mm

Hg a 0c respectivamente.


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5 - EXEMPLO PARA CALCULO DO ESPAAMENTO S ENTRE ESFERAS

5.1 Suponhamos um ensaio de Tenso Aplicada cujo valor potente a tenso mxima deensaio seja: 44.2 kv.5.2 O dimetro D das esferas igual a 6,25 cm.5.3 A presso atmosfrica durante o ensaio igual a 745,5 mm hg e a temperaturaambiente em torno de 26c.5.4 Para calcular o espaamento S procede-se da seguinte forma:

Calcula-se a Densidade Relativa do Ar d para a presso e temperatura no localde ensaio:

5.4.1 Densidade Relativa do Ar segundo a Norma ABNT-P-NB-23Para o exemplo dado, o valor de d seria igual a:d = 745,5 x 273 + 20c d = 0,961

760 273 26c

5.4.2 Densidade Relativa doAr segundo a Norma USA c68.1 Para o exemplodado, o valor de pr seria igual a:

Pr = 745;5 x 25c pr = 0,943760 26c

5.5 Para o valor de d ou pr calculado, verifica-se na tabela o fator de correo kcorrespondente:Para d = 0,961 o valor de k corresponde a 0,961Para pr = 0,943 o valor de k corresponde a 0,943

5.6 A tenso final de ensaio corrigida para Fator de Correo k ser igual a:

VF = Vmax K

Para k = 0,961 a tenso final ser:

VF = 44,2 = 45,90kv0,961

Para k = 0,943 a tenso final ser:VF = 44,2 = 46,87 kv

0,9435.7 De acordo com as tabelas-a e -b, o espaamento s das esferas com dimetroD= 6,25 cm ser igual a:

Tabela -b; ABNT-P-NB-23. Para VF = 45,90 kv o espaamento s ser de1,51 cm Tabela -a; USA c68. 1 Para VF = 46,87kv o espaamento s ser de1,51 cm

6. FONTE DE REFERENCIA- Normas:

ABNT-P-NB-23 Construo e Uso do Centelhador de Esfera USA c68.1 1968 Standard Techniques for Dielectric Tests


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7 . TABELA-a (USA) C68.1 Valor mximo da tenso de descarga em kv

Tabela valida para tenso alternada ou tenso continua Condies atmosfricas de referencia 25c e 760 mm Hg

Sphere-GapSpacing, cm Shere Diameter, cm

6.25 12.5 250.51.1.52.

2.53.3.54.4.55.5.56.

6.257.8.9.101112

12.515

17.520

2225

16.931.444.757.5

68.578.0(86.0)(93.5)(99.0)(105)(110)(114)(115)

16.531.244.758.0

71.584.095.5106117127136144148

(159)(171)(182)(192)(200)(218)(210)

71.584.5

110

135

158

181203222240257271277

(309)(336)(362)

(379)(393)


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Sphere-GapSpacing, cm Shere Diameter, cm

50 75 100 150 2005

7.510

12.515

17.5202530354045506070758090

100110120130140150160170180190

136199259315367413452520(575)

(620)(660)(690)(720)

136200260321380435483605655725

(785)(835)(880)(955)(1010)(1025)

262

383

500

7007858629251000

(1000)(1180)(1210)(1240)(1300)

(1340)

262

500

730

940

1110126013701420

(1460)(1550)

(1630)(1700)(1770)(1840)(1890)(1930)

262

500

730

960

116013201460151015701690

1810(1910)(1999)(2070)(2140)(2210)(2280)(2330)(2370)(2420)

8 . TABELA- b (ABNT-P-NB-23)

Valores de tenses disruptivas em kilovolts (valores de 50% para os ensaios de impulso).Validos para:

Tenses alternadas; Ondas de impulso plenas normalizadas e de cauda longa; Tenses continuas de qualquer polaridade.

Condies atmosfricas de referencia: 20c e 760 mm de Hg a 0c.


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Aberturadas

esferas,cm.

Dimetro das Esferas, cm. 2 5 6.25 10 12.5 15 25 50 75 100 150 200

0.050.100.150.200.250.300.400.500.600.700.800.901.01.21.41.51.61.82.02.22.42.62.83.03.54.04.55.05.56.06.57.07.58.09.0

2.84.76.48.09.6

11.214.417.420.423.225.828.330.7

(35.1)(38.5)(40.0)

8.09.611.214.317.420.423.426.329.232.037.642.945.548.153.057.561.565.5

(69.0)(72.5)(75.5)(82.5)(88.5)

14.217.220.223.226.229.131.937.542.945.548.153.558.563.067.572.076.079.5

(87.5)(95.0)(101)(107)

16.819.923.026.028.931.737.442.945.548.153.559.064.569.574.579.584.095.0105115123

(131)(138)(144)(150)(155)

16.819.923.026.028.931.737.442.945.548.153.559.064.570.075.580.085.097.0108119129138146

(154)(161)(168)(174)(185)

16.819.923.026.028.931.737.442.945.548.153.559.064.570.075.581.086.099.0112125137149161173184195206226

31.737.442.945.548.153.559.064.570.075.581.086.099.0112125137149161173184195206226

59.064.570.075.581.086.099.0112125138151164177190203215240

59.064.570.075.581.086.099.0112125138151164177190203215240

86.099.0112125138151164177190203215241

138151164177190203215241


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Tabela -b (continuao).Abertura das

esferas,cm

Dimetro das Esferas, cm

2 5 6.25 10 12.5 15 25 50 75 100 150 200

10111213141516171819202224262830323436384045505560657075808590

100110120130140150

(195) (209)(219)(229)

244261275

(289)(302)(314)(326)(337)(347)(357)(366)

263286309331353373392411429445460489515

(540)(565)(585)(605)(625)(640)(665)(670)

265290315339363387410432453473492530565600635665695725750775

(800)(850)(895)(935)(970)

26629231834236639041443848651055559563567571074578081584587594510101000

(1110)(1160)(1200)(1230)

2662923183423653904144384624865105606106557007457908358759159551050113012101280134013901440149015401580160017301800

266292318342366390414438462486510560610660705750795840885930975

1080118012601340141014801540160016601720184019402020210021802250


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ANEXO,

EXEMPLO DE UM ENSAIO DE TENSO APLICADA C.C. NO ENROLAMENTO DE UMGERADOR DE 250 MVA 20,0 Kv (ENSAIO DE MANUTENO).

1. CARACTERSTICAS DO ENSAIO

Enrolamento sob ensaio: T1-T4 ( A)Mtodo utilizado: Tempo Gradual

2 . CLCULO DE TENSO MAXIMA DE PROVA (Vmax c.c.).

Valor para o ensaio de Manuteno:

Vmaxc.c. = Vn x 1, 3 x 1,7 = 20 x 1,3 x 1,7 = 44,2 kv3 CLCULO DA TENSO INICIAL DE ENSAIO (Vo)

Vo = 30% de Vmaxc.c.Vo= Vmax cc x 30 = 44,2 x 30 = 13,215 kv

100 100

4. CLCULO DOS DEGRAUS DE TENSO (Vs)

Vs = 20% de Vo

Vs = Vo x 20 = 15 x 20 = 3 kv100 100

5. PRESSO BAROMTRICA

745,5 mm Hg

6. TEMEPRATURA AMBIENTE

25C

7. CALCULO DO FATOR DE CORREO PARA PRESSO E TEMPERATURA (K)

Densidade relativa d = 745,5 x 273 + 20 = 0,964760 273 + 25

Para d= 0,964 o fator de correo k - 0,964

8. CLCULO DA TENSO FINAL DE PROVA

VF = Vmxcc = 44,2 = 45,8 kvk 0,964


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9. ESPAAMENTO ENTRE ESFERAS (S)

Segundo a tabela da Norma ABNT-P-NB-23 para uma tenso final Vf igual a 45,8 kv e dimetroD igual a 6,25 cm o espaamento das esferas ser: s1,5 cm.

10. AFERIO DO VOLTMETRO

1 Ensaio: 45,5 kv2 Ensaio: 45,5 kv3 Ensaio: 45,0 kvMdia: 45,3 kv

Valor indicativo da tenso final de ensaio no voltmetro: 45,3 kv

11. ENSAIO DE CORONA

Tenso de Prova: 50 kvCorrente: 0 (zero) A

12. ENSAIO DE ABSORO PARA ENROLAMENTO

T1 T4 ( A)Tenso Inicial: 15 KV

TEMPO CORRENTE RESISTNCIA DE ISOLAMENTO

15 seg30 seg40 seg

1:00 min1:30 min2:00 min2:30 min3:00 min4:00 min5:00 min6:00 min7:00 min8:00 min9:00 min10:00 min

A9,56,55,04,84,03,32,82,752,62,42,32,22,11,91,8

M 157923083000312537504545535754555769625065226818714378958333

OBSERVAO

Os resultados esto assinalados na figura A- -1


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13. CLCULO DA RELAO DE ABSORO

13.1- Leituras na curva de Absoro:i 1 min = 4, 8i 3, 16 min = 2, 65i 10 min = 1, 80

13.2 Clculo da componente de conduo: (C)

C = A =( i1 min xi 10 min) (i 3,16 min)B ( i1 min xi 10 min) -.i 3, 16 min

C = A = (4, 80 x 1, 80) (2, 65)

B 4,80 + 1,80 2 x 2,65C = A = 8,64 7,02

B 6,60 5,30

C = A = 1,621,25B 1,30

13.3 Valores de (ia) corrente de absoro referentes a 1 e 10 minutos.

I a 1 min =I 1min = C I a 1 min = 4,80 1,25 = 3,55

I a 10 min =I 10min = C I a 10 min = 1,80 1,25 = 0,55

13.4 Relao de Absoro (N)

N =I a 1 min = correntes de absoro de 1 minI a 10 min corrente de absoro de 10 min

N = 3,55 = 6,45 6,000,55

14. APLICAO DE POTENCIAL

Aps a leitura de 10 minutos, elevar a tenso de acordo com os degraus constantes da tabelaA1 (anexo) at o valor da tenso mxima de prova 45.3 kv.

N= 6,00 DEGRAUS DE TENSO: 3 kv TENSO INICIAL: 15 kv


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INSTANTEDA

LEITURA

TEMPODE

APLICAO

% DA TENSOINICIAL DE

ENSAIO

TENSODE

DEGRAU KV

CORRENTEA

10 min13 min 49 seg17 min 04 seg19 min 59 seg22 min 37 seg25 min 02 seg27 min 17 seg29 min 23 seg31 min 21 seg33 min 13 seg34 min 13 seg

3 min 15 seg2 min 15seg2 min 38 seg2 min 25 seg2 min 15 seg2 min 06 seg1 min 58 seg1 min 52 seg1 min

100120140160180200220240260280

Tenso maximade prova

15,018,021,024,027,030,033,036,039,042,045,3

-2,53,34,35,06,08,010,013,015,519,0


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ensaios de alta tensão

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