REPARAR OU ADQUIRIR UM TRANSFORMADOR NOVO

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REPARAR OU ADQUIRIR UM

TRANSFORMADOR NOVO

Autor: Bernardo Paula Lima Salum Siemens - Transformadores

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Jundiaí Bogotá Jackson MS/USA Guanajuato Mexico Trois Riv ières

Canada Sabugo Portugal Kirchheim Germany Nuremberg Germany Dresden Germany Weiz Trento Linz Zagreb

Budapest Hungary Jinan China Guangzhou China Karachi Pakistan Mumbai Abu Dhabi

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Centro Convenções Com ponentes Alta Tensão Média Tensão Autom ação Turbinas Industriais Serviços Transform adores de Força Transform adores de Distribuição Materiais Isolantes Acionamentos Colaboradores: aprox. 1500 Operações iniciadas e m 1977 O site Jundiaí O site de Jundiai

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:

 O carregamento dos transformadores hoje se encontra em torno de 30% superior ao existente 10 anos atrás

 O perfil de carregamento ao longo do dia se alterou. O período de pico de carga aumentou.

 O problema de harmonicas no sistema é grave.

 Aumento significativo de chaveamentos no sistema.

A privatização levou a um maior grau de utilização dos equipamentos da rede de distribuição

Aumento das falhas em torno de 10%.

REPARAR OU ADQUIRIR UM TRANSFORMADOR NOVO

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Cenário atual do parque instalado

Situação do Parque instalado nos EUA

William H. Bartley P.E., Hartford Steam Boiler Inspection & Insurance Co., "Lif e Cycle Management of Utility Transformer Assets,"

0 1 2 3 4 5 1972 1974 1976 1978 1980 1982 1984 1986 1988 1990 1992 1994 1996 1998 2000 2002 2004 2006 2008 2010 2012 2014 2016 T a x a d e fa lh a (% ) ...acompanhando o envelhecimento e

fim de vida útil dos transformadores.

0 50 100 150 200 250 1951 1971 1977 1979 1980 1981 1982 1983 1984 1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 E x pl os õe s Crescimento exponencial de explosões...

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Fatores que causam falhas em transformadores

Raios 12%

Curto circuito rede 22% Deterioração da isolação 13% Manutenção inadequada 11% Umidade 6% Conexões inadequadas 6% Outros 25% Sobrecarga 2%

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SITUAÇÃO CORRENTE DO PARQUE INSTALADO

 Dificuldade de avaliação da condição atual de envelhecimento dos equipamentos.

 Riscos financeiros facilmente excedem o valor do ativo.

 A idade média dos transformadores reparados nas 3 maiores reparadoras do Brasil nos ultimos três anos é de 28 anos.

 O histórico das seguradoras nos USA aponta para uma expectativa média de vida em transformadores para 18 anos.

 Média de idade da base instalada brasileira está em torno de 27 anos.

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SITUAÇÃO CORRENTE DO PARQUE INSTALADO

Faixa Etária da Base Instalada (Transformadores)

5,5 9,5 5,7 6,3 9,2 20,8 16,2 11,9 10,0 5,0 0,0 5,0 10,0 15,0 20,0 25,0 0 ~ 5 6 ~ 10 11 ~ 15 16 ~ 20 21 ~ 25 26 ~ 30 31 ~ 35 36 ~ 40 41 ~ 45 >45 Ida de (Anos) % >60% dos equipamentos encontram-se próximos de seu fim de vida

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Comprar transformador novo versus Reparar

Levantar a extensão do problema, comparando os resultados dos ensaios realizados antes e após a ocorrência da falha

Foi detectado problema ?

sim não

Retornar o transformador em serviço e monitorar Fazer inspeção para

levantamento da extensão do dano

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Comprar transformador novo versus Reparar

É possível reparar ?

sim não

Sucatear e comprar um transformador novo Que vantagem eu tenho em

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Reparo em Campo versus Reparo na Fábrica

Reparo de Reator

Reparos na Fábrica

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NIVEIS DE REPARO

NÍVEIS DE REPARO AÇÕES

Nivel 1: Foco em diminuição da Temperatura

Eliminação de sujeira do óleo e dos radiadores Aumento da capacidade do sistema de

refrigeração

Eliminação de sobreaquecimento Nivel 2: Foco em

redução do volume de oxigênio

Instalação de um sistema de preservação do óleo mais eficiente com bolsa de borracha.

Desgaseificação do óleo Nivel 3: Foco em

renovação da isolação

Filtragem, desgaseificação e inibição do óleo. Limpeza da Parte Ativa

Troca do óleo

Secagem da Parte Ativa Nivel 4: Foco em

melhorar a

capacidade de

suportar Curto-circuito

Prensagem dos enrolamentos

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PREMISSAS:

 Substituição de “todos os enrolamentos” e da isolação

 Substituição das buchas condensivas.  Colocação de óleo novo.

 Sistemática substituição dos acessórios.  Recuperação/substituição do comutador.

 Pintura do tanque e radiadores e modernização do painel.  Aproveitamento do núcleo e tanque

Atendidas as premissas acima teremos uma condição comparavel ao equipamento novo no que concerne a garantia e expectativa de vida!

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COMPARATIVO

VANTAGENS E DESVANTAGENS EM SE REPARAR

VANTAGENS DESVANTAGENS

Custo de no máximo 75% de um

equipamento novo. (Considerada a sucata tanto para o novo como para o reparo, impostos diferenciados e considerando o reparo sendo executado em fábrica)

Projeto nem sempre mais “enxuto” quando comparado com um novo. É limitado em função do núcleo que normalmente é reaproveitado.

Facilidades e menores custos de instalação na reinstalação após reparado

Em geral, perdas em vazio ligeiramente superiores.

Prazo de entrega normalmente menor Indisponibilidade do equipamento durante o período de reparo.

Aumento menor de capital

Possibilidade de aumento de potência de até 30% utilizando materiais convencionais. Período de garantia igual a de um novo.

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REPARO NO CAMPO OU NA FÁBRICA

QUANDO É VIAVEL REPARAR NO CAMPO?  Grandes distâncias e longo tempo de transporte

 Estradas em condições precárias que coloquem em risco a qualidade do trabalho executado.

 A quantidade de equipamentos em um mesmo local que permita diluir os custos de infra-estrutura.

 Alto custo de transporte (pedágios)

 Facilidades no local: meios de içamento, local abrigado e com boas condições de limpeza.

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O QUE É NECESSARIO DE INFRA-ESTRUTURA E FACILIDADES PARA SE REPARAR NO CAMPO?

Em local abrigado e com meios de içamento compativeis

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REPARAR OU ADQUIRIR UM TRANSFORMADOR NOVO REPARO

NO CAMPO OU NA FÁBRICA

Cabine pressurizada com teto retrátil.

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 Cabine com teto retrátil e escritório/almoxarifado

 Climatização com ar condicionado e seco, bancadas, ferramentas e dispositivos.

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Tanque transportador de bobinas

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 Tanque transportador de bobinas.

 Termovacuo para tratamento, enchimento de óleo e secagem da Parte Ativa.

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Reparo em Campo versus Reparo na Fábrica

Unidade Móvel de Testes em Transformadores

Recursos necessários para Testes

Tens ão de alimentaç ão de 14,4 a 12,0 kV ou 24,94 a 20,79 kV

Potência m ínima: 600 kVA

Freqüência: 50 ou 60 Hz

Capacidade de Testes

Transformadores Monofásicos e Trifásic o de até 600MVA e de Tensão até 800kV para os seguintes ensaios, de acordo com a norma IEC 60076-3:

 Perdas em Vazio: Umáx. 44kV – 270kW - 50 ou 60 Hz  Curva de saturação: Um áx. 44kV – 50 ou 60 Hz

 Harmônicos: Um áx. 44 kV – 50 ou 60 Hz

 Excitação em vazio: Umáx. 44 kV – 50 ou 60 Hz  Perdas em Carga:

 Descargas parciais com Tensão na BT ou no Terciário de até 34,5 kV + 50% e  Freqüência de 100 – 180 Hz

 Tensão Aplicada: 52,5 kV  Tensão de Impedância

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TESTES FINAIS

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TESTES FINAIS

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TESTES FINAIS

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Em local aberto e sem meios próprios de içamento

Adicionalmente:

 Barraca tipo circo ou galpão metálico  Meios de içamento ou pórtico

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ANÁLISE COMPARATIVA

Como premissa contemplaremos um reparo completo com substituição de todos enrolamentos, oleo, buchas, etc; consequentemente uma infra estrutura completa.

ASPECTO CUSTO

Para uma analise dos custos envolvidos abordaremos os seguintes itens:

 Peso do equipamento

 Distância à fabrica

 Facilidades no local - custos para montagem da infra estrutura

 Transportes e traslados de material e pessoal envolvido

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TRANSPORTE

Foram escolhidos equipamentos com pesos para transporte de 30, 50, 72, 112, 150 e 262 TON. e com dimensões tipicas de equipamentos deste porte.

Os pesos foram escolhidos em função dos tipos de elementos transportadores usualmente utilizados:

 Prancha até 70 TON.

 Linha de eixo até 136 TON.

 Gôndola acima de 136 TON.

As distâncias consideradas de 250, 700, 1300, 2300 kM, considerando como o quilometro zero a cidade de Jundiai (SP).

O gráfico a seguir leva em consideração seguros, impostos, carga e descarga do equipamento.

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Transporte

000 500 1000 1500 2000 2500 30,0 50,0 72,0 112,0 150,0 262,0 V a lo r e m M R $ 2300 km 1300 km 700 km 250 km

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CUSTOS COM A INFRA-ESTRUTURA

Os custos com infra estrutura para local abrigado e com meios de

içamento não é muito sensível às dimensões e peso do equipamento. Portanto não está sendo considerado em nossa comparação.

Para os equipamentos em local aberto e sem meios próprios de içamento as considerações de peso são levadas em conta

Para os itens de infra-estrutura foram considerados valores

ponderados de utilização, tanto quanto o número de vezes que se pode utilizar um dispositivo até a disponibilidade temporal do mesmo.

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Custos de infra estrutura

Instalação local abrigada com meios de içamento

250 270 290 310 330 350 370 390 MR $

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Custos de infra estrutura - 250 kM

Instalação local aberto sem meios de içamento

400 450 500 550 600 650 700

30 TON 50 TON 72 TON 112 TON 150 TON 262 TON

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400 450 500 550 600 650 700

MR

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450 500 550 600 650 700 750

30 TON 50 TON. 72 TON 112 TON 150 TON 262 TON

MR

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500 550 600 650 700 750 800 850

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SE O CRITÉRIO PARA DEFINIRMOS UM REPARO NO CAMPO OU NA FABRICA FOR APENAS ECONÔMICO

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Custos de infra estrutura x Custo de Transporte Instalação local abrigada com meios de içamento

-200,00 400,00 600,00 800,00 1.000,00 1.200,00 1.400,00 1.600,00 1.800,00 2.000,00 2.200,00 250 KM 700 KM 1300 KM 2300 KM MR$ Infraestrutura 30 ton 50 ton 72 ton 112 ton 150 ton 262 ton

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Custos de infra estrutura x Transporte - 250 kM Instalação local aberto sem meios de içamento

-100 200 300 400 500 600 700 800

MR

$

Infraestrutura Transporte

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-100 200 300 400 500 600 700 800 900 1.000 MR $ Infraestrutura Transporte

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Custos de infra estrutura x Transporte - 1300 kM Instalação local aberto sem meios de içam ento

-200 400 600 800 1.000 1.200

MR

$

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-200 400 600 800 1.000 1.200 1.400 1.600 1.800 2.000 2.200

MR

$

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ASPECTO QUALIDADE

COMPARAÇÃO QUALITATIVA ENTRE REPARO NO CAMPO E NA FÁBRICA

REPARO NO CAMPO REPARO NA FABRICA

Secagem por Hot Oil ou Ciclo sucessivos

Secagem por Vapour phase

Permite acompanhamento de todas as etapas do reparo - Treinamento

---Testes:

---Tensão Induzida de curta duração?? Tensão Induzida de curta duração

Tensão Induzida de longa duração com descargas parciais

Acompanhamento após energização Ruído com limitação do local

Testes:

Impulso Atmosférico Impulso de manobra

Tensão Induzida de curta duração

Tensão Induzida de longa duração com descargas parciais

Elevação de temperatura Ruído

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Obrigado pela sua atenção!

Bernardo P. L. Salum

Reparo e Retrofit +55 11 4585-2140