Há também uma “proteção de segurança” dentro do transformador - um relé de gás

Num sistema de energia grande e complexo, os transformadores são como corações firmes, fornecendo energia dia e noite. Muitas pessoas sabem que existem dispositivos de proteção “explícitos”, como termômetros e válvulas de alívio de pressão, na parte externa do transformador. No entanto, muitas vezes há um componente imperceptível, mas crucial, escondido no tubo de conexão entre o tanque de óleo do transformador e o conservador de óleo - o relé de gás (Relé de Gás), que é frequentemente chamado de "relé de gás" na indústria.

Embora seja de tamanho pequeno, é a primeira linha de defesa contra falhas internas do transformador e é conhecida como “guarda de segurança” dentro do transformador. Este guardião não necessita de fonte de alimentação externa e depende apenas de sua requintada estrutura mecânica e física para detectar anormalidades nos estágios iniciais de falha e proteger a segurança da rede elétrica.

I. O que é um relé de gás?

O relé de gás é essencialmente um dispositivo de detecção de fluxo de óleo e gás, especialmente instalado na tubulação de conexão entre o tanque de óleo e o conservador de óleo (expansor) do transformador imerso em óleo.

Sua principal responsabilidade é monitorar se há mudança repentina no fluxo de gás ou óleo dentro do transformador devido a uma falha, e emitir um alarme antes que o perigo chegue, e até mesmo cortar a alimentação diretamente quando necessário para evitar a expansão do acidente.

Pense nisso como uma combinação de “alarme de fumaça + disjuntor automático” para um transformador.

II. Como funcionam os “seguranças”?

Os relés de gás são normalmente instalados no tubo de conexão entre o tanque de óleo principal do transformador e o conservador de óleo (almofada de óleo). Seu princípio de funcionamento origina-se de um fenômeno físico especial quando ocorre uma falha interna do transformador: quando ocorre superaquecimento local, envelhecimento da isolação ou leve descarga no interior do transformador, o óleo isolante e o material isolante sólido se decompõem termicamente, liberando gases característicos como hidrogênio e metano.

Esses gases formam bolhas no óleo e sobem lentamente ao longo do tubo inclinado. À medida que fluem através do relé de gás, acumulam-se gradualmente na câmara de gás superior do relé. À medida que o volume de gás aumenta, o nível de óleo dentro do relé começa a cair e a bóia (ou copo aberto) originalmente flutuando na superfície do óleo perde a flutuabilidade e afunda. Quando o acúmulo de gás atinge um limite predefinido (geralmente 250 a 300 centímetros cúbicos), o flutuador aciona o ímã interno próximo ao contato reed, fazendo com que ele feche. Neste momento, a sala de controle receberá o sinal de “alarme de gás leve”. Isto é como o primeiro sussurro do guardião, lembrando ao pessoal de operação e manutenção que o transformador pode ter uma falha leve e que a amostragem de gás, análise e solução de problemas precisam ser realizadas em tempo hábil.

III. Por que é chamado de "Guarda de Segurança"?

A importância dos relés de gás reflete-se principalmente nos seguintes aspectos:

1. A “primeira pessoa” a responder às falhas

Em comparação com a proteção de grandezas elétricas, como corrente e tensão, os relés de gás podem detectar alterações físicas dentro do transformador mais cedo - especialmente aquelas falhas iniciais que ainda não causaram alterações significativas na corrente. Muitas vezes, pode emitir um aviso prévio de um acidente no seu início.

2. Responsivo e confiável

Quer se trate de um acúmulo lento de gás ou de um fluxo repentino de óleo em alta velocidade, o relé de gás pode responder de acordo. Desde que a instalação esteja correta e o ajuste seja razoável, ele quase não é afetado por interferências elétricas externas e possui alta confiabilidade operacional.

3. Reduza as perdas por acidentes

Como podem emitir um sinal ou disparar diretamente no estágio inicial de uma falta, os relés de gás reduzem efetivamente o grau de danos ao equipamento e a extensão das interrupções de energia, reduzindo significativamente os custos de manutenção e o impacto social. Pode-se dizer que é uma barreira fundamental para proteger o transformador de danos devastadores

4. Detalhes que não podem ser ignorados na operação e manutenção

Embora o relé de gás seja muito confiável, sua operação normal não pode ser separada da operação padronizada e do gerenciamento de manutenção:

Calibração regular: Verifique se a ação do contato é precisa e se a vedação está boa para evitar mau funcionamento ou falha devido a emperramento ou vazamento de ar.

Preste atenção aos sinais de gás leve: Assim que ocorrer um alarme de gás leve, amostras de óleo devem ser coletadas imediatamente para análise de gás dissolvido (DGA) para encontrar a causa raiz da falha, em vez de simplesmente redefinir o alarme.

Escape após nova operação ou revisão: Após o transformador ser colocado em operação pela primeira vez ou após a revisão, ele deve ser totalmente esgotado de acordo com os regulamentos para evitar que o ar residual cause sinais falsos do relé de gás.

V. Conclusão

Em todo o sistema de potência, embora o relé de gás seja apenas um “pequeno acessório” do transformador, ele sempre protege a segurança interna do transformador. Ele pode não apenas capturar anomalias sutis iniciais, mas também cortar decisivamente o fornecimento de energia em momentos críticos, incorporando verdadeiramente o valor de “quatro ou dois movimentos por mil libras”.

Da próxima vez que você passar por uma subestação e ver aqueles grandes transformadores parados em silêncio, você pode muito bem dizer o seguinte em sua mente:

“Não se preocupe, há um ‘segurança’ de plantão lá dentro.”