Avaliação do potencial de aplicação de óleos vegetais como fluidos isolantes em transformadores de distribuição da rede elétrica

Orientador: Prof. Dr. Helena M. WilhelmDissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduaçao em Engenharia - PIPE. Defesa: Curitiba, 27/10/2009Bibliografia: fls. 95-108Área de concentraçao: Engenharia e ciencia de materiaisResumo: O setor elétrico vem buscando alternativas para a substituição do óleo mineral tradicionalmente utilizado como fluido isolante em transformadores de distribuição por fluidos biodegradáveis e renováveis. Existem, no mercado, óleos sintéticos biodegradáveis a base de ésteres que apresentam característica biodegradável, mas a utilização destes óleos no setor elétrico brasileiro é insignificante devido ao seu elevado custo. Mais recentemente, têm sido introduzidos óleos vegetais isolantes à base de ésteres naturais, denominados de fluidos ecologicamente corretos devido a sua característica biodegradável e renovável. O objetivo deste trabalho consistiu no estudo de diferentes óleos vegetais como matérias primas alternativas às usadas na fabricação de óleos vegetais isolantes comercialmente disponíveis no Brasil. Para isso foram escolhidos quatro tipos de óleos vegetais, a base de soja, girassol, arroz e mamona, denominados de OV-1, OV-2, OV-3 e OV-4. Estes óleos foram usados conforme recebidos e suas aracterísticas físico-químicas comparadas com as de produtos comercialmente disponíveis denominados de OVI-A (à base de soja) e OVI-B (mistura de óleos) e com as do óleo mineral isolante (OMI). Usando como metodologia a caracterização química e físico-química dos óleos, ensaios de envelhecimento acelerado em escala laboratorial, aditivação com aditivos antioxidantes disponíveis no mercado e ensaios elétricos de campo, foram estabelecidos parâmetros de comparação entre os diferentes óleos analisados e os óleos comerciais, usados como base de comparação neste trabalho. Os resultados preliminares de caracterização, realizados com base na norma ABNT NBR 15422 referente à especificação de óleo vegetal isolante novo para equipamentos elétricos, indicaram o óleo vegetal denominado OV-2 como a matéria prima mais compatível com os parâmetros estipulados nesta norma, com exceção do teor de água, cujo valor ficou acima do valor limite estipulado. No entanto, este parâmetro pode ser ajustado a partir da adoção de um procedimento adequado de secagem. Já, os ensaios elétricos, evidenciaram a ocorrência de uma pequena falha elétrica nos transformadores enchidos com os óleos OV-2 e OV-3. A partir dos ensaios realizados, pode-se concluir que os óleos vegetais testados neste trabalho apesar de atenderem a especificação da norma ABNT NBR 15422 e, portanto, serem potenciais candidatos para produção de fluidos isolantes, não podem ser utilizados da forma como foram recebidos, ou seja, sem nenhum tratamento adequado para viabilizar seu uso como fluidos isolantes.Abstract: The electrical sector is searching substitutions for the traditionally insulating mineral oil used in power transformers for renewed and biodegradables fluids. In the market exists biodegradables synthetic oils with ester base, but the use of these oils in the Brazilian electrical sector is insignificant because it’s raised much cost. More recently, have been introduced in the market, isolating vegetable oils with ester base, called of ecologically correct fluids for these characteristic of biodegradable and renewable. The objective of this work is studies different vegetables oils as alternative substances to used in manufacture of commercially isolating vegetable oils in Brazil, these oils is soy, maize and sunflower base with high oleic acid, for example. For this, four types of vegetal oils had been chosen (OV-1, OV-2, OV-3 and OV-4). These oils had been received and its characteristics physicist-chemistries compared with the ones commercially available, OVI-A and OVI-B, and with the ones of isolating mineral oil (OMI). Using as methodology the chemical and physicist-chemistry characterization of oils, tests of accelerated aging in laboratorial scale, additive with available antirust additives in the market and electrical field tests, had been established parameters of comparison among different analyzed oils and commercial oils, used as base of comparison in this work. The preliminary results carried through ABNT NBR 15422 norm - specification to the new isolating vegetable oil for electric equipment, had indicated vegetable oil called OV-2 as the substance more compatible with the parameters stipulated in this norm, with exception of the water test, whose value was above of the boundary-value stipulated in the norm. However, this parameter can be adjusted from the adoption of an adequate procedure of drying. For the additive and the accelerated aging tests, the best reply is for oil OV-1, that presented similar behavior to used commercial isolating vegetable oils as parameters. Already the electric tests, the occurrence of a small electric imperfection in the transformers filled with oils OV-2 and OV-3 was noted Based in tests, can be concluded that the tested vegetable oils in this work are potential candidates for isolating fluid, however cannot be used, of the form as they had been received, that is, without adequate treatment