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O ensaio de corrente de excitação (também chamado de corrente de magnetização) é um diagnóstico elegante e barato que avalia, de uma só vez, a integridade do circuito magnético, das espiras e do comutador. A ideia é simples: aplica-se uma tensão alternada baixa a um enrolamento, com os demais em aberto, e mede-se a corrente que circula para magnetizar o núcleo. Essa corrente tem um padrão característico, e qualquer anomalia em relação a esse padrão denuncia espiras em curto, problemas no núcleo ou defeitos no comutador.

Neste artigo explico o que é a corrente de excitação, por que ela segue um padrão típico em transformadores trifásicos, como interpretá-la e por que ela é tão poderosa quando medida junto com o TTR e a resistência ôhmica — formando um trio de ensaios que, combinados, fecham o diagnóstico de integridade eletromagnética do ativo.

Por Raphael Leite Menezes Santos — Especialista em Sistema Elétrico de Potência · Tecnvolt Engenharia · Tempo de leitura: 13–17 min

Ensaio de corrente de excitação em transformador de potência.
A corrente de excitação avalia, em um único ensaio, o circuito magnético, a integridade das espiras e o comutador.

Resumo técnico

A corrente de excitação é a corrente necessária para magnetizar o núcleo quando se aplica tensão a um enrolamento com os demais em aberto. Em transformadores trifásicos de núcleo envolvido, as três fases exibem um padrão típico — duas fases com valores semelhantes e a fase central diferente (padrão alto-baixo-alto ou similar). Desvios desse padrão, ou diferenças em relação a valores de referência, apontam para espiras em curto, problemas no núcleo, contatos do comutador ou conexões. É medida em conjunto com o TTR.

Quero medir a corrente de excitação do meu transformador

1. O princípio físico

Para estabelecer o fluxo magnético no núcleo, um transformador consome uma pequena corrente mesmo a vazio — a corrente de excitação. Ela tem duas componentes: uma de magnetização (que cria o fluxo) e uma de perdas (que cobre as perdas no ferro). Essa corrente é não linear, porque o material magnético satura, e seu valor depende fortemente da geometria do núcleo, do entreferro e da integridade das espiras.

Quando há espiras em curto, surge um caminho de baixa impedância que consome corrente adicional, elevando a corrente de excitação medida. Problemas no comutador alteram o número efetivo de espiras energizadas, mudando o padrão. Já alterações no núcleo (laminação danificada, deslocamento) modificam a relutância e, portanto, a corrente.

2. O padrão típico em transformadores trifásicos

Em transformadores trifásicos de três colunas (núcleo envolvido), as três fases não têm a mesma corrente de excitação por construção: a coluna central tem um caminho magnético mais curto e simétrico que as laterais. Isso gera um padrão típico, frequentemente descrito como duas fases externas com valores parecidos e a fase central com valor diferente (padrão alto-baixo-alto, ou similar conforme o projeto). Conhecer esse padrão é essencial: a assimetria esperada não é defeito; o defeito é o desvio do padrão.

Padrão típico da corrente de excitação nas três fases de um transformador trifásico.
O padrão típico das três fases (assimetria esperada entre a coluna central e as externas) — o defeito é o desvio desse padrão, não a assimetria em si.

3. O que as anomalias revelam

Interpretação das anomalias na corrente de excitação.
Anomalias na corrente de excitação e seu significado: espiras em curto, problemas de núcleo, contatos do comutador e conexões.
  • Corrente muito elevada em uma fase: forte indício de espiras em curto-circuito — geralmente corroborado por TTR fora da faixa e gases na DGA.
  • Quebra do padrão esperado entre fases: problema no núcleo (laminação, aterramento múltiplo) ou no circuito magnético.
  • Variação anômala entre posições do comutador: contato sujo, desgastado ou mal posicionado.
  • Diferença em relação a valores de referência/fábrica: sinaliza mudança em relação à condição original e merece investigação.

4. O trio diagnóstico

A corrente de excitação isolada é informativa, mas seu verdadeiro poder aparece quando combinada com o TTR e a resistência ôhmica dos enrolamentos. Esses três ensaios, feitos na mesma campanha e em todas as posições do comutador, cobrem de forma complementar a integridade eletromagnética: o TTR confirma a razão de espiras, a resistência ôhmica detecta problemas de contato e conexão, e a corrente de excitação revela espiras em curto e problemas de núcleo. Quando os três convergem para a mesma fase, o diagnóstico é praticamente conclusivo.

Boa prática

Meça a corrente de excitação junto com o TTR (muitos instrumentos fazem ambos), em todas as posições do comutador e em baixa tensão. Compare com o padrão típico do tipo de núcleo, com as outras fases e com valores de referência. Interprete sempre em conjunto com TTR e resistência ôhmica.

Aviso técnico

Embora a tensão de ensaio seja baixa, há indução nos enrolamentos em aberto e energia magnética envolvida. O ensaio é feito com o transformador desenergizado, aterrado e isolado da rede, seguindo procedimento de segurança e a NR-10. A magnetização residual do núcleo pode afetar a leitura — desmagnetize quando necessário.

Pedir ensaio de corrente de excitação

Como a Tecnvolt Engenharia executa essa manutenção

A Tecnvolt Engenharia mede a corrente de excitação em conjunto com o TTR, em todas as posições do comutador, comparando o padrão entre fases com o esperado para o tipo de núcleo e com valores de referência. Interpretamos o resultado junto da resistência ôhmica e dos demais ensaios para fechar o diagnóstico de integridade eletromagnética e entregamos laudo com recomendação. Atendemos a região Nordeste.

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Perguntas frequentes

O que o ensaio de corrente de excitação detecta?

Avalia o circuito magnético, a integridade das espiras e o comutador. Anomalias revelam espiras em curto, problemas de núcleo e contatos degradados no comutador. É um ensaio barato e de alto valor diagnóstico, especialmente combinado ao TTR.

Por que as três fases têm correntes de excitação diferentes?

Em transformadores trifásicos de três colunas, a coluna central tem caminho magnético mais curto e simétrico que as laterais, gerando um padrão de assimetria esperado. Essa assimetria não é defeito — o defeito é o desvio do padrão típico.

A corrente de excitação substitui o TTR?

Não. São complementares e costumam ser medidas no mesmo instrumento. O TTR confirma a razão de espiras; a corrente de excitação revela espiras em curto e problemas de núcleo. Junto com a resistência ôhmica, formam o trio que fecha o diagnóstico eletromagnético.

A magnetização residual atrapalha o ensaio?

Pode atrapalhar, alterando as leituras. Quando há magnetização residual significativa — por exemplo, após um ensaio de resistência ôhmica — recomenda-se desmagnetizar o núcleo antes de medir a corrente de excitação.

Referências técnicas

  1. IEEE Std C57.152 — Guide for Diagnostic Field Testing of Fluid-Filled Power Transformers, Regulators and Reactors.
  2. IEEE Std C57.12.90 — Standard Test Code for Liquid-Immersed Transformers.
  3. IEC 60076-1 — Power transformers: general.
  4. ABNT NBR 5356 — Transformadores de potência (série): ensaios.

As normas são citadas pelo escopo. Confirme sempre a edição vigente junto à fonte oficial (IEC, IEEE, ABNT) antes de aplicar critérios.