Monitoramento de gás dissolvido on-line: combinando confiabilidade com acessibilidade

Monitorar a formação de gases em transformadores para detectar condições de falha não é novidade. O relé Buchholz, que responde ao aumento de pressão produzido por gases com defeito, é usado desde 1921, e os dispositivos deste tipo estão em uso generalizado ainda hoje.  

O primeiro objetivo do monitoramento on-line foi determinar a quantidade de umidade dissolvida em óleo, mas uma pesquisa foi realizada em 1970 para desenvolver tecnologias de análise de gás dissolvido on-line (DGA), inicialmente com foco no monitoramento de hidrogênio.  

Os desenvolvimentos mais recentes incluíram a tecnologia "célula de combustível", que permite a detecção e medição de gases combustíveis no petróleo.

Limitações dos detectores de falha existentes

Há décadas, os primeiros detectores de falhas estavam na vanguarda do monitoramento de gás dissolvido e usavam tecnologias inovadoras para a época.  

No entanto, ao longo dos anos, algumas destas tecnologias demonstraram limitações e deficiências, tanto em confiabilidade no longo prazo quanto a qualidade e utilidade das informações fornecidas aos operadores de transformadores.  

Alarmes em situações benignas e alarmes ausentes devido à interferência de outros gases têm levado muitos usuários a colocar os monitores off-line ou a parar de prestar muita atenção a eles. Por outro lado, os monitores multigases que detectam sete ou mais gases são muito caros para implantação generalizada, especialmente em transformadores de baixa e média potência.  

Muitas vezes, as tentativas de preencher o espaço entre detectores simples com capacidades limitadas e dispositivos sofisticados, mas caros, alcançam pouco sucesso.

Monitorar acetileno e hidrogênio para proteção de transformadores

A introdução do novo monitor de gás dissolvido on-line InsuLogix® G2 da Megger mudou completamente essa situação.  

O InsuLogix® G2 mede o hidrogênio e o acetileno, além da umidade no óleo do transformador. A importância do hidrogênio e do acetileno como uma combinação de gases pode ser vista no gráfico a seguir do IEEE C57.104-2019. 

Como mostra o gráfico, o hidrogênio é o gás predominante produzido por falhas de descarga parcial no óleo, mas também está presente como um gás isolado.  

O hidrogênio e o acetileno são os dois gases predominantes formados durante falhas elétricas de alta energia.  

No início das falhas de D1 (baixa descarga de energia) e D2 (alta descarga de energia), somente vestígios de hidrogênio estão presentes, acompanhados por baixos níveis de acetileno. À medida que as falhas se tornam mais agressivas, são formadas quantidades maiores de hidrogênio e acetileno devido à quebra do óleo sob alta tensão térmica e elétrica.  

O monitoramento de hidrogênio e acetileno como gases-chave em um detector de falha de dois gases ajuda o operador do transformador a entender melhor se a presença de hidrogênio no óleo é devida a uma possível descarga parcial, ou como um gás isolado, ou como resultado de descargas elétricas de alta energia.  

Além disso, a capacidade de detectar acetileno em níveis muito baixos permite que o operador do transformador identifique as falhas de alta energia bem no início de sua evolução.

InsuLogix® G2 para monitoramento on-line de gás dissolvido

Para medir baixos níveis de concentração de gás acetileno, o Megger InsuLogix® G2 usa a espectroscopia por diodo laser sintonizável (TDLS), que passa um feixe de laser pelo gás e determina a quantidade de luz absorvida usando a tecnologia de infravermelho.  

Como diferentes gases absorvem a luz em diferentes comprimentos de onda, medições precisas podem ser feitas para um gás específico, ignorando outros gases (interferentes) que podem estar presentes.  

No InsuLogix® G2, o sensor é ajustado para a detecção de acetileno, com uma sensibilidade (LDL) de 0,5 ppm. O InsuLogix® G2 também mede com precisão o hidrogênio e o vapor de água para ajudar a fornecer uma detecção abrangente de falhas.

O Megger InsuLogix® G2 foi projetado para facilitar a instalação e o uso. Ele foi projetado para operar em todas as condições atmosféricas (IP66), bem como no ambiente eletromagnético encontrado em uma subestação elétrica.

Uma tela integral dá acesso local a medições de acetileno, hidrogênio, umidade e temperatura, enquanto a interface de usuário baseada na web dá acesso remoto seguro aos dados atuais, bem como a medições e tendências históricas.  

As medições podem ser apresentadas como uma tela intuitiva do tipo painel. A unidade também dispõe de 12 saídas personalizáveis de relé de estado sólido, que podem ser configuradas para mostrar avisos e alarmes.

O Megger InsuLogix® G2 é um detector de falhas avançado posicionado entre hidrogênio, hidrogênio mais monóxido de carbono, monitores de gás composto e monitores de diagnóstico/Duval 3+ gases.  

Ao detectar com precisão os baixos níveis de acetileno usando a tecnologia de espectroscopia a laser de última geração, o InsuLogix® G2 aumenta a consciência situacional, permitindo que os operadores de transformadores tomem decisões informadas.    

O design do InsuLogix® G2, a combinação de gases que ele detecta, a facilidade de instalação e a relação custo-benefício fazem dele a solução ideal para uma implementação generalizada em transformadores de potência média em todos os tipos de aplicações.  

À medida que o setor de energia continua a evoluir e a demanda por tecnologias de monitoramento confiáveis e acessíveis aumenta, o InsuLogix® G2 ajuda a proteger a longevidade e o desempenho dos transformadores.  

Se precisar de materiais técnicos adicionais, orientação sobre o produto ou suporte, entre em contato com a Megger.