Planejamento da substituição de buchas de baixa tensão em paradas para manutenção

Por que a substituição das buchas do LV exige um plano, e não uma reação

Uma bucha de baixa tensão conduz corrente através da parede do tanque do transformador, mantendo a separação dielétrica em relação à superfície do tanque aterrada. Ela depende de uma vedação por compressão entre o invólucro e o flange do tanque para manter o óleo isolante dentro e a umidade fora; a deformação permanente da junta causada por ciclos térmicos repetidos é uma causa comum do envelhecimento das buchas. As diferenças detalhadas de seleção e construção são abordadas no site da ZeeyiElec acessórios para transformadores página do produto.

Em nossas implantações em mais de 200 instalações de transformadores, a degradação dos buchas de baixa tensão raramente se manifesta antecipadamente. Vazamentos de óleo, microfissuras na carcaça ou uma tendência de aumento do tan δ (fator de perda dielétrica) costumam ser os primeiros sinais visíveis e, quando eles aparecem, o bucha já ultrapassou o prazo ideal para substituição. Tratar a substituição como uma tarefa reativa, desencadeada por falhas, significa uma interrupção não planejada, peças de reposição adquiridas sob pressão de tempo e tempo de inatividade imprevisível.

A substituição planejada durante uma parada programada para manutenção evita isso. Ela permite que os prazos de aquisição — geralmente de 4 a 8 semanas para buchas de baixa tensão com classificação correta — ocorram paralelamente à operação normal e mantém a duração da interrupção previsível. IEC 60137:2017 (A Cláusula 7–9, que abrange testes de rotina, resistência dielétrica, tan δ e requisitos de descarga parcial) define os requisitos de teste que as buchas nessa faixa de tensão devem cumprir; verificar essa cláusula ao especificar peças de reposição — em vez de presumir uma substituição “igual por igual” — ajuda a identificar casos em que a classificação do buchão original não corresponde mais à carga atual. O restante deste artigo aborda a avaliação, o planejamento de peças de reposição, a sequência de ações e os testes de aceitação.

Avaliação pré-paralisação: decidindo quais buchas devem ser substituídas

Nem todas as buchas LV programadas para uma parada precisam ser substituídas. Uma avaliação estruturada prévia evita tanto a substituição de peças desnecessárias quanto custos desnecessários com peças de reposição.

Indicadores de condição a serem verificados previamente

• Condição visual: microfissuras ou rachaduras finas nas carcaças, manchas de óleo na linha da junta do flange
• Indicadores do lado do óleo (unidades com óleo): nível de óleo em relação às marcações do visor, descoloração que sugere superaquecimento
• Testes elétricos: tendência do tan δ — um valor que ultrapasse em cerca de 0,3 a 0,5 pontos percentuais a linha de base geralmente indica umidade interna ou envelhecimento do isolamento, embora o limite de qualificação dependa do tipo de bucha
• Torque/integridade da vedação: qualquer histórico de reapertar os mesmos parafusos da flange indica que a junta não está mais segurando

Fatores relacionados à idade e ao histórico de carga

As buchas de baixa tensão com corrente nominal próxima à indicada na placa de identificação envelhecem mais rapidamente, uma vez que os ciclos térmicos aceleram a deformação permanente das juntas. Em diversos projetos de substituição de buchas, unidades com mais de 15 a 20 anos, operando com um fator de carga elevado e sustentado, estão representadas de forma desproporcional nas falhas não planejadas, mesmo quando sua condição visual parecia aceitável.

[Visão de especialista: Como utilizar o Guia de Seleção durante a avaliação]

• Verifique se os valores nominais de tensão e corrente da bucha instalada correspondem aos do transformador atual placa de identificação, não a original
• Uma incompatibilidade de classificação constatada neste caso já constitui, por si só, um motivo para a substituição, independentemente do estado físico
• O Mapa de seleção completo para acessórios de transformadores é útil para essa verificação cruzada
• Para saber mais sobre as diferenças no ciclo de trabalho entre o ventrículo esquerdo (VE) e o ventrículo direito (VD) na mesma unidade, consulte o Guia de seleção de buchas LV vs MV

Registre o desfecho de cada bucha (substituir / monitorar / substituir se o tempo permitir) antes da data prevista para a parada — essa lista orienta a aquisição de peças de reposição.

Peças de reposição e planejamento do prazo de entrega de compras

Assim que a avaliação gerar uma lista de peças a serem substituídas, o processo de aquisição passa a ser o caminho crítico. Os prazos de entrega das buchas de barramento de baixa tensão (LV) geralmente variam de 4 a 8 semanas para classificações padrão e são mais longos para classificações de corrente ou materiais de invólucro menos comuns; portanto, o pedido não pode esperar até que a data da parada seja definida.

O que verificar antes de fazer o pedido

1. Tensão e corrente nominais — verificado em relação à placa de identificação atual do transformador
2. Dimensões de montagem — o padrão e o espaçamento dos parafusos da flange, já que unidades de fabricantes diferentes nem sempre são compatíveis de forma direta
3. Material da carcaça — porcelana versus polímero, de acordo com a contaminação do local e as condições de impacto
4. Kit de juntas e ferragens — encomende novas juntas, parafusos de flange e selante a cada troca de bucha; reutilizar uma junta comprimida vai contra o objetivo

Durante o comissionamento em campo de redes de distribuição de 24 kV e suas terminações no lado de baixa tensão, os cronogramas de desligamento têm sofrido atrasos repetidos porque se presumia que um kit de juntas estivesse incluído na bucha, o que não era o caso. Um pequeno estoque de reserva (1 a 2 unidades extras além da lista confirmada) é uma precaução razoável contra a possibilidade de uma unidade não ser aprovada na inspeção de recebimento. O Lista de verificação da solicitação de cotação de acessórios para transformadores enumera os campos mínimos de especificação de que um fornecedor precisa para apresentar uma cotação precisa.

Sequência do desligamento: fluxo de trabalho passo a passo para a substituição

Assim que as peças de reposição estiverem no local e forem confirmadas, o trabalho físico segue uma sequência fixa. Pular a etapa de verificação da desenergização é a causa mais comum de incidentes que quase resultaram em acidentes durante trabalhos em buchas isolantes.

Isolamento e desenergização

1. Confirmar o isolamento de acordo com o procedimento de bloqueio e sinalização (lockout-tagout), incluindo quaisquer caminhos de retroalimentação de baixa tensão provenientes de geração a jusante ou barramentos interconectados
2. Verifique se não há energia com um detector de tensão nominal no próprio terminal do buchão, e não apenas no disjuntor a montante
3. Drenar ou reduzir o nível de óleo abaixo do ponto de montagem, caso o projeto assim o exija

Remoção e instalação

4. Desconecte e apoie o cabeamento externo de baixa tensão antes de afrouxar os parafusos da flange, para evitar sobrecarregar os terminais dos cabos
5. Remova os parafusos da flange em padrão cruzado para evitar que a junta se solte de maneira desigual
6. Coloque a nova junta a seco (sem selante, a menos que especificado) e aperte os parafusos do flange em padrão cruzado, normalmente com um torque de 15 a 35 N·m, dependendo do tamanho da bucha — o torque excessivo é uma causa comum de rachaduras no invólucro das unidades de polímero
7. Reconecte o cabeamento de baixa tensão, reabasteça o óleo e verifique se há vazamento nas juntas assim que o óleo se estabilizar

[Análise de especialista: Registro de torque]

• Registre o valor real do torque por parafuso, e não apenas “aperto de acordo com as especificações”
• Esse registro é útil caso seja detectado algum problema com a vedação durante a inspeção após o desligamento
• A sequência de aperto em padrão cruzado é tão importante quanto o valor final do torque

Riscos comuns em campo durante a substituição e como mitigá-los

Riscos relacionados a juntas e ao manuseio de óleo

• Junta reutilizada ou danificada: mesmo uma junta que pareça intacta pode ter perdido sua resistência à compressão; sempre instale juntas novas
• Superfície de vedação contaminada: resíduos de óleo ou detritos na superfície do flange impedem a compressão uniforme da junta
• Entrada de umidade durante a drenagem: um tanque aberto exposto ao ar úmido por um longo período permite que a umidade seja absorvida pelo óleo remanescente e pelo isolamento exposto, especialmente em condições tropicais ou costeiras

Risco mecânico para buchas adjacentes

As buchas montadas próximas umas das outras na mesma parede do tanque podem sofrer tensão devido à alavanca aplicada durante a remoção de uma unidade vizinha. [VERIFICAR NORMA: especificações do fabricante relativas ao torque e à folga] devem ser verificadas quando o espaço for reduzido, uma vez que os valores genéricos de torque não levam em conta a folga de trabalho reduzida. Especificamente em arranjos de terminais de baixa tensão (LV) com espaçamento reduzido, rachaduras em carcaças de buchas adjacentes têm sido, na maioria das vezes, atribuídas ao deslizamento de uma chave durante a remoção da unidade vizinha; é por isso que vale a pena dedicar um minuto a mais para apoiar o terminal vizinho antes de aplicar o torque.

Testes pós-substituição e critérios de aceitação

Antes de religar a energia, verifique se a nova bucha atende aos critérios de aceitação, em vez de presumir que uma unidade nova está automaticamente em conformidade — uma sede de junta danificada ou um defeito de fabricação ainda podem passar despercebidos.

Verificações mínimas de aceitação

De acordo com IEC 60137, as buchas isoladas para tensões CA superiores a 1.000 V devem atender a requisitos definidos de testes dielétricos e de rotina; além disso, a referência a esta norma ao definir os critérios de aceitação para buchas de BT mantém o plano de testes em conformidade com as práticas reconhecidas, mesmo que as unidades de BT se situem na extremidade inferior de seu escopo.

Trabalhar com um fornecedor de buchas que cumpra os prazos de paralisação

O planejamento de paradas só é tão confiável quanto o fornecedor responsável por ele. Uma bucha que atende às especificações no papel, mas chega com duas semanas de atraso, transforma uma substituição planejada em uma reativa. Ao avaliar um fornecedor de acessórios para transformadores para pedidos relacionados a paradas de operação, pergunte sobre os prazos de entrega padrão por classificação, se os kits de juntas e ferragens são enviados como padrão junto com a bucha e se as dimensões de montagem estão documentadas com clareza suficiente para confirmar o encaixe antes do início do período de parada.

A ZeeyiElec fornece buchas de baixa e média tensão, além de acessórios para cabos para equipes que coordenam a manutenção tanto do lado do transformador quanto do lado do cabo na mesma janela de interrupção. Confirmar a tensão nominal, a corrente, as dimensões de montagem e o conteúdo do kit de peças antes de fazer o pedido — além de incluir uma pequena reserva de peças sobressalentes — é, em geral, o que distingue uma paralisação que termina dentro do prazo daquela que não o faz.

Perguntas frequentes

Com quanto tempo de antecedência a troca das buchas de baixa tensão deve ser programada antes de uma parada da unidade?

Considerando os prazos de fornecimento típicos de 4 a 8 semanas para potências padrão, os pedidos devem ser feitos com pelo menos 8 a 10 semanas de antecedência em relação à data de desligamento, com uma margem adicional para potências menos comuns ou materiais de carcaça.

Quais indicadores de condição justificam a substituição de uma bucha de baixa tensão em vez do monitoramento contínuo?

Rachaduras visíveis, vazamento de óleo na flange ou um aumento na tendência do tan δ de mais de aproximadamente 0,3 a 0,5 pontos percentuais acima do valor de referência geralmente justificam a substituição, enquanto as unidades que se encontram dentro das faixas normais de variação podem, normalmente, continuar sendo monitoradas.

Quanto tempo leva, em média, a substituição de uma bucha de baixa tensão por unidade durante uma parada de operação?

O tempo de substituição de cada unidade varia de acordo com a acessibilidade e os requisitos de manuseio do óleo, mas as equipes geralmente reservam um intervalo de tempo definido por unidade para o isolamento, a remoção, a instalação e a verificação do torque, além de uma margem para eventuais problemas de espaço livre em relação às buchas adjacentes.

Quais peças de reposição devem ser estocadas antes de iniciar o trabalho de substituição das buchas?

No mínimo, novas juntas, parafusos de flange e selante especificado pelo fabricante para cada bucha, além de 1 a 2 unidades de reserva além da lista de peças a serem substituídas, para cobrir eventuais falhas detectadas na inspeção de recebimento.

Quais testes confirmam que uma bucha de BT recém-instalada está pronta para ser religada?

As medições da resistência de isolamento e do tan δ, comparadas aos valores de referência do fabricante, juntamente com a verificação do torque dos parafusos da flange e do nível de óleo, constituem as verificações mínimas de aceitação antes da reenergização.

É possível misturar buchas de baixa tensão de diferentes fabricantes no mesmo transformador?

Do ponto de vista elétrico, isso geralmente é possível se os valores nominais de tensão e corrente forem compatíveis, mas as dimensões de montagem e a compatibilidade dos componentes de fixação devem ser verificadas primeiro, uma vez que os padrões de flanges não são padronizados universalmente.