Análise de vida útil de isolamento de geradores com enrolamento de armadura refrigerado a água.

Abstract

Vários estudos realizados em enrolamentos convencionais de geradores apontam como principal causa de falha do enrolamento estatórico o envelhecimento do isolamento. Dentre as fontes de falha podem-se destacar descargas parciais, proteção anti-corona defeituosa, ciclagem térmica, sobrecarga, afrouxamento da fixação e contaminação por umidade, sendo a ciclagem térmica o fator com maior potencial de contribuição. No caso de enrolamentos refrigerados à água pura, com ciclagem térmica irrelevante, a contaminação por umidade também pode ser potencializada, e os ensaios de fator de perda (tan δ), medição acústica de corona e descargas parciais, relativamente simples quando realizados em enrolamentos convencionais, se tornam elaborados e às vezes complicados de serem realizados devido ao efeito de polarização da água que “falseia” as condições dielétricas do enrolamento. Apesar de controversa, a determinação da vida útil remanescente de um gerador como uma medida da probabilidade de falha do equipamento dentro de um determinado período de tempo, com base no seu regime de funcionamento e dos resultados de diagnósticos, tem sido estudada por diversos autores que procuram quantifica-la através da composição dos resultados de testes e ensaios semelhantes aos realizados no presente trabalho. No caso específico de Itaipu se observa que a principal ferramenta para acompanhamento da condição do isolamento principal do enrolamento estatórico seria a medição de descarga parcial. Porém para a realização destas medições, com certa atenuação de sinal, faz-se necessária a instalação de acopladores capacitivos no enrolamento estatórico, fato que insere no enrolamento um possível ponto de falha, o que não é visto com bons olhos pelas equipes de manutenção mais conservadoras. As perguntas a serem respondidas são: qual a confiabilidade destes acopladores? Levando em consideração os riscos envolvidos, a que custo se aplica esta técnica? Qual o estado atual deste isolamento após 29 anos de operação? O sistema de resfriamento a água impacta positiva ou negativamente na vida útil da isolação do enrolamento estatórico? Considerando estes fatores, este trabalho traz a experiência na determinação do atual estado da isolação, considerando aspectos teóricos e práticos, e quais as principais dificuldades encontradas para a elaboração deste estudo. Como resultado adicional tentar-se-á estimar, com base nos ensaios realizados, qual a condição atual após envelhecimento em operação e se o sistema de resfriamento por água desmineralizada contribui positivamente e de maneira efetiva neste processo.