Um transformador pode ter o melhor programa de diagnóstico do mundo e, ainda assim, sofrer uma falha catastrófica — e é justamente para esse momento que existem as proteções intrínsecas do equipamento. O relé Buchholz, a válvula de alívio de pressão, o relé detector de gás e os indicadores de temperatura e nível são os dispositivos que detectam uma falha em curso e atuam para limitar o dano, desligando o transformador ou aliviando a pressão antes que o tanque rompa. Mantê-los testados e calibrados é tão importante quanto qualquer ensaio preditivo: de nada adianta diagnosticar bem se a proteção não atua quando precisa.
Neste artigo apresento as principais proteções e acessórios do transformador, como cada um funciona, o que pode falhar neles e como devem ser testados e mantidos — com destaque para o relé Buchholz, uma das proteções mais engenhosas e características do transformador imerso em óleo.
Resumo técnico
As proteções do transformador detectam falhas em curso: o relé Buchholz acumula gases (alarme) e detecta surto de óleo (desligamento) em falhas internas; a válvula de alívio libera sobrepressão para evitar ruptura do tanque; os indicadores de temperatura do óleo e do enrolamento (imagem térmica) acionam refrigeração, alarme e desligamento; os indicadores de nível e fluxo monitoram o óleo e a refrigeração. Todos exigem teste funcional e calibração periódicos — uma proteção não testada é uma proteção que pode não atuar.Quero testar as proteções do meu transformador
1. O relé Buchholz
O relé Buchholz é instalado na tubulação entre o tanque principal e o conservador, justamente onde qualquer gás gerado dentro do tanque tende a subir. Ele tem dois estágios:
- Estágio de alarme: quando um defeito gera gás lentamente (sobreaquecimento, descarga de baixa energia), as bolhas sobem e se acumulam na câmara do relé, deslocando uma boia que aciona o alarme. O gás acumulado pode, inclusive, ser coletado e analisado — um diagnóstico complementar à DGA.
- Estágio de desligamento (surto): em uma falha interna violenta (arco), há uma expansão súbita que empurra um fluxo rápido de óleo pela tubulação; esse surto desloca uma segunda boia/palheta e comanda o desligamento imediato do transformador.
O Buchholz é, portanto, uma proteção mecânica que ‘sente’ o que acontece dentro do óleo. Sua manutenção inclui teste das boias (injeção de ar para simular acúmulo, verificação dos contatos), checagem da fiação e dos comandos de trip e alarme, e a análise do gás eventualmente acumulado.
2. Válvula de alívio de pressão
Se uma falha interna gera pressão mais rápido do que o Buchholz consegue agir, a válvula de alívio de pressão entra em ação: ela abre rapidamente para liberar a sobrepressão e evitar a ruptura do tanque — um evento que pode projetar óleo quente e causar incêndio. A manutenção verifica a integridade da válvula, a vedação, o microcontato de sinalização e a ausência de obstrução. É uma proteção de último recurso, mas indispensável.
3. Indicadores de temperatura (imagem térmica)
O transformador tem indicador de temperatura do óleo e indicador de temperatura do enrolamento. Este último não mede diretamente o enrolamento (inacessível): usa a técnica de imagem térmica, somando à temperatura do óleo uma elevação proporcional à corrente, simulando o hot spot. Esses indicadores acionam, em estágios, a refrigeração forçada, o alarme e o desligamento. A manutenção afere os sensores, verifica os ajustes dos estágios e testa os contatos de acionamento — um indicador descalibrado pode esconder um sobreaquecimento ou desligar o transformador desnecessariamente.
4. Demais acessórios
- Indicador de nível de óleo: no conservador, com contato de alarme para nível baixo (que indica vazamento) ou alto.
- Relé detector de gás / fluxo do OLTC: proteção específica do compartimento do comutador contra surtos.
- Relé de pressão súbita: em alguns projetos, complementa o Buchholz detectando taxas rápidas de pressão.
Boa prática
Inclua o teste funcional das proteções na campanha de manutenção: simule o acúmulo de gás e o surto no Buchholz, verifique a válvula de alívio, afira os indicadores de temperatura e teste os comandos de alarme e trip até o relé de proteção. Documente cada teste. Uma proteção que nunca foi testada não pode ser considerada confiável.
Aviso técnico
Testar proteções envolve atuar sobre comandos de desligamento e alarme reais — coordene com a operação para evitar trips indesejados ou, pior, deixar uma proteção inibida após o teste. O gás coletado no Buchholz pode ser inflamável. Todo o trabalho segue procedimento formal e a NR-10.
Pedir teste funcional das proteções do transformador
Como a Tecnvolt Engenharia executa essa manutenção
A Tecnvolt Engenharia testa e afere as proteções e acessórios do transformador: ensaio funcional dos dois estágios do relé Buchholz, verificação da válvula de alívio de pressão, aferição dos indicadores de temperatura do óleo e do enrolamento, checagem dos indicadores de nível e dos relés do OLTC, e teste da cadeia de alarme e trip. Coletamos e encaminhamos o gás do Buchholz quando presente. Documentamos cada teste em laudo. Atendemos a região Nordeste.
Falar com a Tecnvolt sobre proteções de transformadores
Perguntas frequentes
O que o relé Buchholz protege?
Detecta falhas internas em transformadores imersos em óleo. O estágio de alarme acumula gases gerados por defeitos lentos; o estágio de desligamento detecta o surto de óleo provocado por falhas violentas e comanda o trip imediato. O gás acumulado pode ser analisado como diagnóstico complementar.
Para que serve a válvula de alívio de pressão?
Libera rapidamente a sobrepressão gerada por uma falha interna violenta, evitando a ruptura do tanque — evento que pode projetar óleo quente e causar incêndio. É uma proteção de último recurso, mas indispensável, e deve ser verificada periodicamente.
O indicador de temperatura do enrolamento mede o enrolamento de verdade?
Não diretamente. Usa a técnica de imagem térmica: soma à temperatura do óleo uma elevação proporcional à corrente, simulando o ponto mais quente (hot spot). Por isso, sua aferição e o ajuste correto dos estágios são essenciais.
Por que testar proteções que ‘nunca atuaram’?
Justamente porque uma proteção só prova seu valor no momento da falha. Boias travadas, contatos oxidados, fiação rompida ou ajustes errados fazem a proteção falhar quando mais se precisa. O teste funcional periódico é o que garante a confiabilidade.
Referências técnicas
- IEC 60076-22-1 / IEC 60214 — acessórios e dispositivos de proteção de transformadores e comutadores.
- IEEE Std C57.152 — Guide for Diagnostic Field Testing of Fluid-Filled Power Transformers (acessórios e proteções).
- ABNT NBR 5356 — Transformadores de potência (série): acessórios e ensaios.
- Manual do fabricante — relé Buchholz, válvula de alívio e indicadores de temperatura.
As normas são citadas pelo escopo. Confirme sempre a edição vigente e o manual do fabricante antes de aplicar critérios.