Procedimento de Interpretação de Análise de Gases Dissolvidos Baseado no IEEE C57.104-2019
- Augusto Moser
- 31 de mai. de 2025
- 5 min de leitura
Atualizado: 20 de jul. de 2025
Introdução
A Análise de Gases Dissolvidos (DGA) é uma técnica de diagnóstico amplamente reconhecida para avaliar a saúde de transformadores imersos em óleo mineral. Ao analisar gases dissolvidos no óleo isolante, a DGA pode detectar condições anormais causadas por falhas térmicas ou elétricas, permitindo que os operadores tomem medidas oportunas para evitar falhas. O IEEE Std C57.104-2019, Guia IEEE para a Interpretação de Gases Gerados em Transformadores Imersos em Óleo Mineral, fornece orientações detalhadas sobre a interpretação dos resultados da DGA. Este artigo descreve o procedimento de interpretação sugerido da Seção 6 do padrão, oferecendo uma abordagem simplificada e estruturada para operadores de transformadores e pessoal de manutenção.
O Procedimento de Interpretação de Análise de Gases Dissolvidos
A Seção 6 do IEEE C57.104-2019, intitulada "Procedimentos de interpretação sugeridos para resultados DGA", apresenta um processo sistemático de várias etapas para avaliar a condição do transformador com base em dados DGA. O procedimento é projetado para garantir uma interpretação confiável e envolve etapas iterativas que podem exigir julgamento especializado. Abaixo estão os principais passos:
1. Revisão da Qualidade dos Dados
O primeiro passo é verificar a confiabilidade dos dados da DGA. Isso envolve:
Garantir que a amostra foi corretamente coletada, manuseada e analisada de acordo com padrões como ASTM D923 e ASTM D3612.
Verificar anomalias, como contaminação ou erros na amostragem ou análise laboratorial.
Dados precisos são essenciais, pois resultados enganosos podem levar a conclusões incorretas. Se surgirem dúvidas, uma amostra de confirmação pode ser necessária.
2. Comparar Concentrações
Comece calculando a razão entre o oxigênio (O₂) e o nitrogênio (N₂) para distinguir as unidades seladas das de respiração livre e determinar quais normas usar. Em seguida, compare as concentrações dos principais gases de falha - hidrogênio (H₂), metano (CH₄), etano (C₂H₆), etileno (C₂H₄), acetileno (C₂H₂), monóxido de carbono (CO), e dióxido de carbono (CO₂)—com as normas estatísticas:
Use a Tabela 1 (percentil 90) do padrão, que é baseada em um grande estudo estatístico (Anexo A).
Esta etapa estabelece uma linha de base para a condição do transformador.
3. Avaliar Deltas e Taxas de Evolução
Em seguida, avalie os deltas, a taxa de evolução e compare com as normas estatísticas:
Calcule os deltas entre dois resultados DGA laboratoriais consecutivos (em Δ µL/L, (Δ ppm)).
Calcule a taxa de evolução nas concentrações de gás (em µL/L/ano) usando de 3 a 6 amostras DGA consecutivas ao longo de 4 a 24 meses.
Compare esses deltas e taxas com as normas na Tabela 3 e na Tabela 4.
Uma taxa rápida ou acelerada sugere uma falha ativa, enquanto taxas estáveis podem indicar um problema menos urgente.
Ao comparar com as Tabelas 1, 3 e 4, resultando em quaisquer níveis acima das referências, compare as concentrações de gases de falha-chave com as normas estatísticas da Tabela 2 (percentil 95) do padrão, que também é baseado no estudo estatístico (Anexo A).
Esta etapa ajuda a distinguir entre a atividade de falha em andamento e o acúmulo de gás residual e, finalmente, determina a gravidade do caso comparando a níveis de gases mais críticos (Tabela 2).
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4. Determinar o Status do DGA
Depois de comparar as concentrações dos principais gases de falha com as normas estatísticas:
Classifique o transformador em um dos três níveis de status de DGA:
Status 1: Todos os níveis de gás abaixo do percentil 90 (operação normal).
Status 2: Pelo menos um gás entre os percentis 90 e 95 (cuidado necessário, reamostrar para confirmação e monitorar a possível evolução do gás).
Status 3: Pelo menos um gás acima do percentil 95 (problema potencial, ações atenuativas ou outras ações devem ser consideradas).
Esta etapa sinaliza unidades que exigem mais investigação.
5. Identifique Possíveis Tipos de Falhas
Se os níveis ou taxas de gás indicarem um problema em potencial, identifique o tipo de falha usando métodos de diagnóstico:
Métodos Primários: Aplique os métodos Duval Triangle ou Duval Pentagon (detalhados na Seção 6.2 e no Anexo D), que usam proporções dos hidrocarbonetos para identificar falhas como:
Descarga parcial (PD)
Falhas térmicas (T1, T2, T3)
Descargas de baixa (D1) ou alta energia (D2)
Métodos Suplementares: Considere métodos históricos como Rogers Ratios ou Key Gas (Anexo D) para contexto adicional.
Os métodos Duval, atualizados neste padrão, fornecem uma abordagem gráfica para a identificação de falhas, aumentando a precisão do diagnóstico.
6. Avalie a Gravidade e Decida Sobre Ações
Integre as descobertas para avaliar a gravidade e determinar as ações apropriadas:
Considere o status DGA, taxa de mudança, tipo de falha e fatores contextuais (por exemplo, idade do transformador, carga, criticidade).
Possíveis ações incluem:
Operação Normal: Continue o monitoramento de rotina se nenhum problema significativo for detectado.
Aumento da Vigilância: Encurte os intervalos de amostragem (por exemplo, mensal ou semanal) para o Status 2 ou taxas crescentes.
Testes Adicionais: Realize testes elétricos, acústicos ou de qualidade do óleo para confirmação.
Intervenção: Consulte especialistas, planeje a manutenção ou remova o transformador de serviço se falhas graves (por exemplo, arcos) forem confirmadas.
O processo pode iterar - amostras ou testes adicionais podem refinar o diagnóstico - enfatizando a necessidade de pessoal treinado para interpretar os resultados.
Considerações Práticas
Natureza Iterativa: As etapas não são estritamente lineares; novos dados podem levar a revisitar etapas anteriores.
Julgamento de Especialista: A interpretação requer experiência, pois o DGA pode ser indeterminado ou influenciado por fatores como gaseamento perdido (Seção 1.3).
Ferramentas de Apoio: Os anexos fornecem fluxogramas (Anexo B), definições de falhas (Anexo C), estudos de caso (Anexo E) e métricas alternativas de gravidade, como Intensidade de Energia Normalizada (NEI, Anexo F).
Conclusão
O procedimento de interpretação DGA sugerido no IEEE C57.104-2019 oferece uma estrutura robusta para avaliar a saúde do transformador. Ao revisar sistematicamente a qualidade dos dados, comparar os níveis de gás com as normas, avaliar tendências, identificar falhas e determinar ações, os operadores podem detectar e resolver problemas de forma eficaz. Embora o DGA seja uma ferramenta de diagnóstico poderosa, ele deve ser usado junto com outros testes e conhecimento operacional para garantir desempenho e segurança confiáveis do transformador.
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Referências
[1] "IEEE Guide for the Interpretation of Gases Generated in Mineral Oil-Immersed Transformers," in IEEE Std C57.104-2019 (Revision of IEEE Std C57.104-2008) , vol., no., pp.1-98, 1 Nov. 2019, doi: 10.1109/IEEESTD.2019.8890040.
