Um transformador pode continuar funcionando normalmente mesmo quando já existem sinais de degradação do seu sistema de isolamento.

É justamente por isso que a análise de óleo isolante é uma das ferramentas mais importantes da manutenção preditiva de transformadores e outros equipamentos elétricos imersos em óleo.

O óleo não atua apenas como isolante elétrico. Ele também participa da transferência de calor, da extinção de arco em determinadas aplicações e, principalmente, funciona como uma espécie de “registro químico” do que está acontecendo dentro do equipamento.

Com a análise adequada, é possível identificar contaminação por água e partículas, envelhecimento do óleo, processos de oxidação, presença de compostos corrosivos e, por meio da análise de gases dissolvidos, indícios de falhas térmicas e elétricas que podem ainda estar em estágio inicial.

A Exacty realiza análises laboratoriais de óleo isolante para apoiar empresas de energia, indústrias, concessionárias, empresas de engenharia elétrica, manutenção e gestores de ativos na avaliação das condições do fluido e do equipamento.

O que é a análise de óleo isolante?

A análise de óleo isolante consiste na realização de diferentes ensaios físico-químicos e instrumentais em uma amostra retirada do equipamento.

O objetivo não é simplesmente determinar se o óleo está “bom” ou “ruim”.

A interpretação conjunta dos resultados permite avaliar diferentes aspectos do sistema de isolamento e identificar alterações que podem indicar:

1. contaminação por água;
2. presença de partículas;
3. envelhecimento e oxidação do óleo;
4. perda das propriedades dielétricas;
5. formação de produtos de degradação;
6. corrosividade do óleo;
7. degradação da isolação sólida;
8. ocorrência ou evolução de falhas térmicas;
9. descargas elétricas ou arcos internos;
10. presença de PCB;
11. necessidade de tratamento, regeneração ou substituição do óleo.

A IEC 60422:2024 estabelece orientações para supervisão e manutenção de óleos minerais isolantes em transformadores, equipamentos de manobra e outros equipamentos elétricos, incluindo procedimentos de avaliação, tratamento e recuperação do óleo.

No Brasil, a ABNT NBR 10576 estabelece diretrizes para a supervisão e manutenção da qualidade do óleo mineral isolante em equipamentos elétricos.

Por que analisar o óleo de um transformador?

Uma falha em um transformador pode representar muito mais do que o custo de substituição ou reparo do equipamento.

Dependendo da aplicação, uma falha pode provocar:

1. interrupção da produção;
2. parada de processos industriais;
3. perda de fornecimento de energia;
4. danos a outros componentes;
5. custos elevados de manutenção emergencial;
6. riscos de incêndio;
7. indisponibilidade prolongada do equipamento.

A manutenção preditiva procura justamente identificar alterações antes que elas evoluam para uma falha grave.

Por isso, a análise periódica do óleo pode ser utilizada em conjunto com outras técnicas de manutenção, formando um histórico da condição do equipamento.

Mais importante do que olhar apenas um resultado isolado é observar a evolução dos resultados ao longo do tempo.

Uma alteração gradual na acidez, na umidade, na concentração de determinados gases ou em outros parâmetros pode ser tecnicamente mais relevante do que um resultado isolado aparentemente dentro de uma faixa aceitável.

Quais análises podem ser realizadas no óleo isolante?

A escolha dos ensaios depende do tipo de equipamento, histórico de manutenção, finalidade da análise, idade do transformador, condição operacional e objetivo do diagnóstico.

Na Exacty, podem ser realizados diferentes grupos de análises.

Ensaios físico-químicos do óleo isolante

Os ensaios físico-químicos fornecem informações sobre as condições do próprio fluido isolante.

Entre os principais parâmetros analisados estão:

1. Cor
2. Densidade relativa
3. Tensão interfacial
4. Teor de água
5. Índice de neutralização (acidez)
6. Rigidez dielétrica

Cada parâmetro fornece uma informação diferente.

Teor de água

A presença de água é um dos principais fatores que podem comprometer o desempenho do sistema de isolamento.

A umidade pode reduzir a capacidade de isolamento do óleo e também afetar a isolação sólida do transformador.

Além disso, a relação entre água, temperatura e propriedades dielétricas precisa ser considerada na avaliação do equipamento.

Por isso, um resultado de teor de água não deve ser interpretado isoladamente.

Rigidez dielétrica

A rigidez dielétrica indica a capacidade do óleo de suportar uma determinada tensão elétrica antes de ocorrer ruptura.

Valores reduzidos podem estar associados à presença de água, partículas ou outros contaminantes.

É um ensaio extremamente importante para avaliar a capacidade de isolamento do fluido, mas não deve ser utilizado sozinho para determinar o estado geral do óleo.

Índice de neutralização ou acidez

A acidez está relacionada à formação de compostos ácidos durante o processo de envelhecimento e oxidação do óleo.

O aumento da acidez pode indicar degradação do fluido e, dependendo das condições, contribuir para processos que afetam também o sistema de isolamento sólido.

Tensão interfacial

A tensão interfacial é um importante indicador da presença de compostos polares e produtos de degradação no óleo.

Quando analisada em conjunto com outros parâmetros, pode contribuir para identificar o avanço do envelhecimento do fluido.

Cor

A alteração da cor pode acompanhar processos de envelhecimento, oxidação ou contaminação.

Embora seja um parâmetro simples, sua interpretação ganha importância quando comparada com o histórico do equipamento e com os demais resultados laboratoriais.

Densidade

A densidade auxilia na caracterização do fluido e pode ser utilizada como informação complementar na avaliação de sua condição.

Análise cromatográfica de gases dissolvidos

Entre todas as análises realizadas em óleo isolante, a cromatografia de gases dissolvidos merece atenção especial.

Isso porque determinados processos de degradação dentro de um transformador podem produzir gases que permanecem dissolvidos no óleo.

A análise cromatográfica permite determinar, entre outros, gases como:

1. Hidrogênio (H₂);
2. Oxigênio (O₂);
3. Nitrogênio (N₂);
4. Metano (CH₄);
5. Monóxido de carbono (CO);
6. Dióxido de carbono (CO₂);
7. Etano (C₂H₆);
8. Etileno (C₂H₄);
9. Acetileno (C₂H₂).

A composição e a evolução desses gases podem fornecer informações importantes sobre possíveis processos de degradação térmica ou elétrica.

A ABNT NBR 7274 trata da interpretação da análise de gases de transformadores em serviço e estabelece critérios para utilizar concentrações e relações entre gases como ferramenta de diagnóstico. A própria norma ressalta que as indicações são orientativas e devem ser avaliadas com julgamento de engenharia.

Por isso, a cromatografia não deve ser tratada simplesmente como uma lista de gases encontrados.

O diagnóstico depende da combinação entre:

concentração + evolução ao longo do tempo + relações entre gases + características do equipamento + histórico operacional.

O que a cromatografia pode indicar?

Dependendo do padrão encontrado, a análise dos gases dissolvidos pode fornecer indícios de fenômenos como:

Descargas parciais

Podem produzir padrões característicos de determinados gases, especialmente hidrogênio, dependendo das condições da descarga.

Descargas elétricas de maior energia

Podem resultar na formação de acetileno e outros gases associados a processos de maior energia.

Sobreaquecimento

Diferentes faixas de temperatura podem produzir diferentes padrões de formação de gases, especialmente envolvendo metano, etileno e outros hidrocarbonetos.

Degradação da isolação sólida

A presença e evolução de CO e CO₂ também podem fornecer informações relacionadas à degradação de materiais celulósicos utilizados no sistema de isolamento.

É importante destacar que um único gás não deve ser utilizado, isoladamente, para diagnosticar uma falha.

O diagnóstico precisa considerar o conjunto de informações disponíveis.

Furfuraldeído (2-FAL): o que o óleo revela sobre o papel isolante?

Existe um componente do transformador que não pode ser avaliado adequadamente apenas olhando para o óleo: a isolação sólida de papel celulósico.

É aí que entra a análise de compostos furânicos, especialmente o 2-furfuraldeído (2-FAL).

Durante o envelhecimento térmico do papel Kraft utilizado na isolação dos transformadores, ocorre a formação de compostos furânicos que podem migrar para o óleo.

Por isso, a determinação de 2-FAL pode fornecer informações importantes sobre o estado de envelhecimento da isolação sólida.

Esse ensaio é especialmente interessante em avaliações de transformadores de maior importância operacional ou que possuem histórico de funcionamento prolongado.

A interpretação, entretanto, deve considerar o tipo de equipamento, histórico do óleo, condições de operação e demais informações disponíveis.

A ABNT NBR 7274 inclusive referencia a ABNT NBR 15349 para determinação de 2-furfural e derivados.

Análise de PCB em óleo isolante

Outro ensaio que pode ser fundamental é a determinação de bifenilas policloradas (PCB).

Os PCBs foram utilizados historicamente em determinados equipamentos e fluidos isolantes devido às suas propriedades, incluindo resistência térmica.

O problema é que essas substâncias apresentam elevada persistência ambiental e são objeto de controle e eliminação.

No Brasil, a Lei nº 14.250/2021 estabelece regras para a eliminação controlada de materiais, fluidos, transformadores, capacitores e outros equipamentos contaminados por PCBs e seus resíduos.

A legislação considera como resíduo de PCB ou material contaminado aquele que contenha teor igual ou superior a 0,005% em peso, equivalente a 50 mg/kg, observados os critérios legais aplicáveis.

Por isso, a análise de PCB pode ser importante para:

1. classificação do óleo;
2. avaliação de equipamentos antigos;
3. inventário de ativos;
4. auditorias ambientais;
5. processos de manutenção;
6. gerenciamento de equipamentos;
7. tomada de decisão sobre destinação e descontaminação.

Um ponto particularmente importante é a possibilidade de contaminação cruzada.

Um óleo que atualmente não seja formulado com PCB pode apresentar contaminação devido ao histórico do equipamento, manutenção anterior ou contato com materiais anteriormente contaminados.

Enxofre corrosivo e DBDS

Nem todo problema do óleo aparece nos ensaios físico-químicos tradicionais.

Alguns óleos podem apresentar compostos de enxofre capazes de contribuir para processos corrosivos em componentes internos do equipamento.

Por isso, análises específicas de:

1. enxofre corrosivo;
2. enxofre potencialmente corrosivo;
3. DBDS — dibenzil dissulfeto;

podem ser importantes em determinadas situações.

O DBDS é particularmente relevante na investigação de fenômenos relacionados à corrosão de cobre em equipamentos elétricos imersos em óleo.

A IEC 60422:2024 contempla entre seus parâmetros de avaliação o enxofre corrosivo, DBDS e passivadores metálicos.

Análise de passivadores: TTA e BTA

Alguns óleos isolantes recebem aditivos conhecidos como passivadores metálicos, utilizados para reduzir determinados efeitos corrosivos sobre metais presentes no equipamento.

A análise do teor de passivadores, como compostos associados ao TTA e BTA, pode ser utilizada para acompanhar a concentração desses aditivos.

Esse tipo de ensaio pode ser especialmente relevante em avaliações específicas de transformadores e na investigação de problemas relacionados à corrosividade do óleo.

Contagem de partículas no óleo isolante

A presença de partículas sólidas no óleo também pode comprometer seu desempenho.

Partículas podem ter origem em:

1. desgaste de componentes;
2. degradação de materiais;
3. processos de manutenção;
4. contaminação externa;
5. produtos de envelhecimento;
6. resíduos presentes no interior do equipamento.

A contagem de partículas permite avaliar a presença e distribuição de partículas sólidas suspensas no fluido.

Esse resultado pode complementar os demais ensaios na investigação da condição do óleo.

Um ensaio isolado não conta toda a história

Esse é um dos pontos mais importantes quando se fala em análise de óleo isolante.

Um transformador não deve ser classificado simplesmente como:

“aprovado” ou “reprovado”.

O diagnóstico depende da combinação de diferentes informações.

Por exemplo:

Teor de água + rigidez dielétrica + acidez + tensão interfacial + gases dissolvidos + 2-FAL + histórico do equipamento

podem fornecer uma visão muito mais completa do que qualquer resultado isolado.

A própria IEC 60422:2024 estrutura a avaliação do óleo em diferentes categorias de ensaios e condições, reforçando a necessidade de interpretação técnica dos resultados.

Com que frequência o óleo isolante deve ser analisado?

Não existe uma única periodicidade que possa ser aplicada indistintamente a todos os transformadores.

A frequência deve considerar fatores como:

1. importância do equipamento;
2. potência e tensão;
3. idade do transformador;
4. histórico de manutenção;
5. condições de operação;
6. carregamento;
7. resultados de análises anteriores;
8. ocorrência de falhas ou anormalidades;
9. recomendações do fabricante;
10. procedimentos de manutenção aplicáveis.

Para determinados equipamentos do setor elétrico, a ANEEL estabelece requisitos de manutenção que incluem análise de gases dissolvidos e ensaios físico-químicos do óleo. Em seus requisitos mínimos de manutenção para transformadores de potência e autotransformadores, por exemplo, aparecem periodicidades máximas de 6 meses para gases dissolvidos e 24 meses para ensaio físico-químico, conforme o contexto regulatório aplicável.

Isso não significa que todo transformador de qualquer aplicação deva necessariamente seguir exatamente esses intervalos.

A periodicidade adequada deve ser definida de acordo com o equipamento e o programa de manutenção aplicável.

Como coletar uma amostra de óleo isolante?

A qualidade do resultado começa antes de o óleo chegar ao laboratório.

Uma coleta inadequada pode comprometer a representatividade da amostra e até gerar resultados que não correspondem à condição real do equipamento.

Por isso, devem ser observados aspectos como:

1. ponto correto de amostragem;
2. limpeza do ponto de coleta;
3. recipiente adequado;
4. identificação da amostra;
5. prevenção de contaminação;
6. controle da exposição ao ambiente;
7. cuidados específicos para análise de gases dissolvidos;
8. acondicionamento e transporte adequados.

Para cromatografia de gases dissolvidos, esses cuidados são ainda mais importantes.

A ABNT NBR 7274 estabelece que a amostragem e análise dos gases dissolvidos devem ser realizadas de acordo com procedimentos apropriados, incluindo referência à ABNT NBR 7070 para amostragem e análise dos gases.

Uma análise laboratorial tecnicamente sofisticada não corrige uma amostra coletada de maneira inadequada.

O que acontece depois que a amostra chega à Exacty?

Na Exacty, o processo começa com o recebimento e identificação da amostra.

A partir daí, são realizados os ensaios contratados de acordo com a finalidade da análise.

O cliente pode solicitar, conforme sua necessidade:

Pacote físico-químico

Para avaliação geral das condições do óleo.

Cromatografia de gases dissolvidos

Para investigação da condição interna do transformador a partir dos gases presentes no óleo.

PCB

Para avaliação da presença de bifenilas policloradas.

2-FAL

Para investigação do envelhecimento da isolação sólida celulósica.

Ensaios especiais

Como enxofre corrosivo, DBDS, passivadores e contagem de partículas.

A combinação dos ensaios pode ser definida conforme o objetivo da avaliação.

Mais do que resultados: diagnóstico técnico

Um dos diferenciais importantes da análise de óleo isolante é transformar números em informação útil para quem precisa tomar uma decisão.

Um relatório pode apresentar dezenas de resultados.

Mas a pergunta do responsável pela manutenção normalmente é outra:

“O que esses resultados significam para o meu transformador?”

É por isso que uma análise bem estruturada deve permitir avaliar:

1. condição atual do óleo;
2. possíveis sinais de degradação;
3. presença de contaminantes;
4. tendência de evolução;
5. possíveis anormalidades;
6. necessidade de investigação complementar;
7. necessidade de tratamento do óleo;
8. necessidade de nova coleta;
9. necessidade de avaliação técnica do equipamento.

Na Exacty, os resultados são acompanhados de Diagnóstico Técnico e Recomendações, transformando os dados laboratoriais em informações para apoiar decisões de manutenção.

Quando a análise indica que o óleo precisa ser tratado?

Nem todo resultado fora do padrão significa que o transformador precisa ter o óleo imediatamente substituído.

Dependendo do diagnóstico, podem existir diferentes alternativas:

Tratamento → regeneração → substituição

A decisão depende da condição do óleo, do equipamento e do histórico de resultados.

A IEC 60422:2024 contempla orientações para processos de recondicionamento, recuperação e tratamento de óleos minerais isolantes.

Por isso, antes de simplesmente trocar o óleo, é importante entender por que ele apresentou determinada alteração.

Análise de óleo isolante para manutenção preditiva

A grande vantagem da análise periódica está na possibilidade de construir um histórico.

Imagine, por exemplo, que determinado transformador apresente:

1. aumento progressivo da acidez;
2. aumento do teor de água;
3. redução da rigidez dielétrica;
4. crescimento da concentração de determinados gases.

Quando esses resultados são analisados ao longo do tempo, podem revelar uma tendência que não seria percebida olhando apenas para uma análise isolada.

É a diferença entre simplesmente medir o óleo e efetivamente monitorar a condição do equipamento.

Para quem a Exacty realiza análise de óleo isolante?

A análise pode ser útil para diferentes segmentos que possuem transformadores e outros equipamentos elétricos imersos em óleo, incluindo:

1. indústrias;
2. empresas de engenharia elétrica;
3. concessionárias e empresas do setor elétrico;
4. empresas de manutenção;
5. subestações;
6. usinas;
7. instalações comerciais de grande porte;
8. gestores de ativos elétricos;
9. consultorias de engenharia;
10. empresas responsáveis por manutenção preventiva e preditiva.

Também pode ser uma ferramenta importante para empresas de engenharia que precisam de um laboratório parceiro para complementar seus serviços de diagnóstico e manutenção.

Por que escolher a Exacty para análise de óleo isolante?

A análise de óleo isolante exige mais do que simplesmente colocar uma amostra em um equipamento analítico.

É necessário compreender:

amostragem → método → resultado → norma → diagnóstico → decisão.

A Exacty atua desde 2007 e trabalha com análises laboratoriais voltadas a diferentes necessidades empresariais, buscando transformar resultados analíticos em informações confiáveis para tomada de decisão.

Na análise de óleo isolante, disponibilizamos diferentes possibilidades de ensaio, permitindo montar a avaliação de acordo com a necessidade do equipamento.

Entre os serviços disponíveis estão:

1. ensaios físico-químicos;
2. cromatografia de gases dissolvidos;
3. análise de PCB;
4. determinação de 2-FAL;
5. enxofre corrosivo;
6. DBDS;
7. passivadores;
8. contagem de partículas.

Além disso, a Exacty disponibiliza kit de coleta, recebe amostras de clientes de diferentes regiões e fornece relatório com os resultados e diagnóstico técnico.

Sua empresa precisa analisar óleo isolante?

Se você é responsável por transformadores, subestações ou equipamentos elétricos imersos em óleo, não espere uma falha para descobrir que havia sinais de degradação.

A análise periódica permite acompanhar a condição do óleo e obter informações importantes sobre o sistema de isolamento do equipamento.

Se você já possui uma amostra, um histórico de análises ou uma programação de manutenção, a equipe técnica da Exacty pode ajudar a definir quais ensaios são mais adequados para o seu objetivo.

Envie as informações do transformador, a quantidade de amostras e os ensaios que você precisa.

A Exacty avalia a demanda e prepara uma proposta de análise adequada ao seu equipamento.

Solicite uma proposta para análise de óleo isolante

Exacty Análises Químicas

Telefone: (43) 3304-5313

E-mail: atendimento@exacty.com.br

Londrina – Paraná

Análise de óleo isolante não é apenas controle de qualidade do óleo. É informação para manutenção, diagnóstico e confiabilidade do equipamento.