Quedas de raios em transformadores montados em postes causam cortes de energia

Os consumidores residenciais, industriais e comerciais são impactados negativamente sempre que sofrem qualquer forma de queda de energia, com consequências de longo alcance. Dado que uma série de interrupções são causadas por descargas atmosféricas, isto justifica intervenções específicas.

Durante o final da década de 1980, o Governo do Gana desenvolveu um programa nacional de electrificação rural, que fazia parte da agenda de desenvolvimento do país. O Programa Nacional de Electrificação, que visava alargar o fornecimento de energia a todas as capitais de distrito do país, começou a sério.

Este artigo foi publicado originalmente na edição 4 de 2016 de nossa revista impressa. A versão digital da revista completa pode ser lida online ou baixada gratuitamente.

O meio mais rentável para implementar este programa com sucesso foi a instalação de transformadores montados em postes ao longo da rede de distribuição para as capitais de distrito e cidades periféricas. A instalação de transformadores montados em postes foi vigorosamente prosseguida, tendo como resultado que muitas comunidades rurais foram ligadas à rede nacional em tempo recorde.

Os transformadores variavam de 50kVA, 100kVA a 200kVA e algumas das vantagens da instalação desses transformadores em postes estão resumidas a seguir: resumidas abaixo:

Aludindo às vantagens acima está a grande preferência por transformadores montados em postes em alguns dos centros urbanos onde operam pequenas e médias empresas comerciais, como hotéis, postos de abastecimento de combustível, bem como empresas industriais leves.

No entanto, logo após o início do programa de instalação, surgiu um fenômeno que danificou um grande número de transformadores montados em postes em serviço – descargas atmosféricas! As interrupções de energia são causadas por vários fatores, incluindo quedas de raios, que consistem em uma descarga elétrica massiva entre a atmosfera e um objeto terrestre.

Os relâmpagos também são descritos como um fenômeno elétrico de alta frequência, que causa sobretensões em todos os itens condutores, especialmente em cabos e equipamentos elétricos. Os raios, pelos padrões da natureza, são um evento muito inconstante. Pode atacar nos lugares mais inesperados e causar os danos mais inesperados e graves. Os raios danificam especialmente sistemas elétricos e eletrónicos, como transformadores, contadores de eletricidade e aparelhos elétricos, tanto em instalações residenciais como industriais.

Soluções implementadas

No entanto, este fenómeno não recebeu imediatamente a atenção desejada por parte das autoridades do Gana. A conclusão inicial da pré-investigação foi que alguns desses transformadores montados em postes estavam sobrecarregados, resultando em danos aos enrolamentos.

Outra escola de pensamento foi que, como a maioria desses transformadores foram instalados em áreas remotas e expostos a um ambiente hostil de floresta tropical, a interferência da vegetação com as linhas aéreas (OHL) poderia ter causado curtos-circuitos ao longo das linhas, enviando as correntes defeituosas através das linhas. transformadores montados em postes e danificando os enrolamentos no processo.

A análise das causas das falhas dos transformadores montados em postes (PMT) também abordou a eficácia dos pára-raios instalados nesses transformadores. A conclusão tirada foi que arranjos ineficazes de corrente de iluminação para os PMTs poderiam potencialmente levar a falhas elevadas, uma vez que estes pára-raios mal dispostos, na verdade, não ofereciam qualquer proteção aos transformadores.

Um rigoroso esquema de manutenção preventiva estava sendo seguido rigorosamente, garantindo periodicamente que todas as conexões nos equipamentos aéreos estavam todas apertadas, testando a rigidez dielétrica do isolamento do óleo no tanque dos transformadores montados em poste, vedando vazamentos de óleo (se houver), monitorando o carregamento dos transformadores para garantir que estivessem dentro das capacidades ideais de carregamento dos transformadores e, claro, a verificação do sistema de aterramento das subestações.

No entanto, as PMTs estavam a perder-se, especialmente durante a estação chuvosa no Gana. Sempre que houvesse um surto como resultado de um raio e o valor da sobretensão excedesse o nível básico de isolamento de impulso de raio (BIL) do isolamento do transformador, invariavelmente ocorreriam danos ao isolamento interno ou externo.