O gás Hidrogênio (H2) é frequentemente o primeiro gás a ser formado quando uma falha incipiente, ou não, ocorre no transformador, que se acumula conforme a criticidade da falha aumenta. O monitoramento dos níveis deste gás trata de uma forma simples e eficaz para identificar problemas antecipadamente. A sua geração, ou a sua presença em conjunto com outros gases, pode ser iniciada principalmente por três condições anormais :

Sobreaquecimento do Óleo (falha térmica): Como o gráfico indica, a decomposição térmica do óleo pode começar em temperaturas a partir de 150°C. Neste cenário, H2 é gerado juntamente com outros gases, como o metano (CH4) e o Etano (C2H6), indicando um ponto de aquecimento no óleo.

Descargas Parciais no Óleo (falha elétrica): A energia de descargas elétricas de baixa eletricidade (conhecidas como efeito corona) é suficiente para quebrar as moléculas do óleo. Quando a falha ocorre apenas no óleo, ela gera H2 de forma quase exclusiva, servindo como um alarme muto sensível de estresse elétrico no isolamento.

Degradação da Celulose (Papel): A degradação do papel é complexa e acelerada principalmente por dois fatores: calor (pirólise) e umidade (hidrólise). Ambos os processos envelhecem o papel e liberam Monóxido de Carbono (CO) e Dióxido de Carbono(CO2). Além disso, um papel com alto teor de umidade perde sua capacidade isolante, tornando-se um ponto fraco. Isso aumenta drasticamente o risco de falhas elétricas(arcos ou descargas) que, ao atingirem o papel, irão gerar os gases da falha elétrica (H2 do óleo) juntamente com os gases do papel (CO/CO2), indicando um dano grave e ativo.

Figura 1 - Gases gerados por falhas de acordo com a temperatura.

As normas brasileiras e internacionais que tratam do monitoramento do gás Hidrogênio (H2) ajudam a detectar falhas precocemente. As principais são:

IEEE C57.104-2019: Define diretrizes para interpretar gases gerados em transformadores com óleo isolante, como o hidrogênio.

IEC 60599: Foca na detecção e análise de gases devido a falhas térmicas e elétricas.

NBR 7274: Trata da manutenção de equipamentos elétricos de potência.

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