Desafios e Perspectivas no Contexto de Sobrecarga e Escassez de Transformadores – Parte 1/2

O setor elétrico enfrenta uma transformação crescente, impulsionada pela necessidade de atender a uma demanda de potência cada vez mais elevada.

O aumento do número de fontes de energia renováveis, no contexto da geração distribuída, o avanço da eletrificação dos meios de transporte e o contínuo crescimento das populações urbanas colocam uma pressão significativa sobre os sistemas elétricos correlatos. Estes, por sua vez, para responderem a essas demandas pujantes, passam a ser inerentes a infraestruturas de transmissão e distribuição de energia elétrica cada vez mais complexas e com exigências maiores de confiabilidade operativa. 

Não obstante, se verifica, concomitantemente a esse cenário dinâmico, a existência cada vez mais frequente da sobrecarga dos sistemas de transformação de tensão, exigindo a repotencialização de subestações para que essa confiabilidade seja garantida. 

Contudo, para que se dê vazão às soluções de repotencialização, há ainda um gargalo que surge como desafio para as empresas mantenedoras do sistema elétrico de potência: a escassez de transformadores de força, devido às limitações das plantas produtivas, no que tange ao fornecimento simultâneo de muitas unidades. 

Diante desse cenário, as concessionárias precisam repensar suas abordagens de manutenção para garantir a estabilidade e a continuidade do fornecimento de energia. E, assim sendo, a manutenção preventiva, aliada à introdução de novas tecnologias de monitoramento tornam-se cruciais para mitigar os riscos associados a essas mudanças.

Sobrecarga dos Sistemas de Alta Tensão: O Impacto da Crescente Demanda

Com a expansão das energias renováveis e a eletrificação dos transportes, a necessidade de energia elétrica só tende a aumentar. Este crescimento impõe desafios de capacidade aos sistemas de transmissão e distribuição de energia. A infraestrutura de alta tensão, responsável por estabelecer o fluxo de potência até as cargas, por longas distâncias, está sendo forçada a operar além de seus limites de capacidade em várias regiões. Os transformadores de força, que ajustam a tensão de transmissão para os níveis adequados para a mitigação das perdas e, depois, para os níveis adequados para atendimento às unidades consumidoras, desempenham um papel essencial nesse processo, mas também são os componentes mais vulneráveis à sobrecarga.

Quando operados em condições extremas, os transformadores enfrentam riscos de falha devido ao aumento da temperatura de operação, que acelera sobremaneira a degradação do sistema isolante por pirólise.

Além disso, o fluxo magnético em excesso, espraiando-se demasiadamente nas periferias da parte ativa, faz surgir correntes parasitas de magnitudes inadequadas, ensejando o sobreaquecimento de ferragens e o surgimento de atividades anômalas de descargas parciais. 

Outrossim, o calor excessivo da parte ativa degrada acentuadamente as vedações e, em casos extremos, pode ocasionar o surgimento de vazamentos, inclusive em buchas condensivas de papel impregnado em óleo, tornando-as vulneráveis a falhas catastróficas.

Dessarte, a sobrecarga constante reduz a vida útil dos transformadores e pode resultar em falhas inesperadas, que afetam a estabilidade funcional do sistema elétrico de potência. Além disso, essa situação se agrava quando os equipamentos já estão operando no limite de suas capacidades projetadas há muito tempo. A pressão sobre a infraestrutura exige uma resposta rápida e eficaz para garantir que a energia continue sendo fornecida de maneira confiável.

Sobre o autor:

Caio Huais é engenheiro industrial, especialista em Engenharia Elétrica e Automação com
MBA em engenharia de manutenção e gestão de negócios. Atualmente, ocupa posição de
gerente corporativo de manutenção no Grupo Equatorial, respondendo pelo desempenho da
Alta Tensão de 7 concessionárias do Brasil.