O documento discute a importância de realizar testes de diagnóstico abrangentes nos equipamentos elétricos durante o processo de comissionamento para o desenvolvimento de um banco de dados que permita o acompanhamento da confiabilidade operacional ao longo da vida útil dos ativos.

1. COMISSIONAMENTO COMO PRIMEIRA MANUTENÇÃO DOS
ATIVOS ELÉTRICOS DE UMA PLANTA INDUSTRIAL
Paulo Tarcísio Fialho Lopes (1)
Luciano Peluchi Coutinho (2)
Leonardo Pizetta Ferreira (3)
RESUMO
Para que a engenharia de manutenção possa tomar decisões assertivas sobre a
confiabilidade operacional ou a necessidade de parar um equipamento para reparo,
é necessário dispor de banco de dados com boas informações sobre a degradação
das partes dos ativos vitais para o processo.
Os testes de acompanhamento da degradação devem estar baseados em
tecnologias atualizadas, serem realizados com instrumentos de teste de última
geração e retratarem os vários estágios da vida do ativo, recém fabricado, ao longo
de sua vida operacional e após reparos e manutenções importantes.
Os testes de rotina, realizados em fábrica, geralmente não são adequados para
acompanhamento da degradação e análise de tendência dos vários ativos elétricos.
(1) Eng° Eletricista – Tereme Engenharia – Diretor Técnico
(2) Eng° Eletricista – Tereme Engenharia – Engenheiro pleno de Service
(3) Eng. Eletricista – Tereme Engenharia – Engenheiro júnior de Service

2. O processo de comissionamento é o momento adequado para o registro de valores
das grandezas medidas para acompanhamento assertivo do estado do ativo, seja a
determinação da confiabilidade operacional, seja a decisão de parar o equipamento
para uma intervenção que devolva a confiabilidade e também para a decisão de fim
de vida útil e substituição do equipamento.
1. INTRODUÇÃO
Comissionamento é o processo de assegurar que os sistemas e componentes de
uma edificação ou unidade industrial estejam projetados, instalados, testados,
operados e mantidos de acordo com as necessidades e requisitos operacionais do
proprietário. O comissionamento pode ser aplicado tanto a novos empreendimentos
quanto a unidades e sistemas existentes em processo de expansão, modernização
ou ajuste.
O processo completo tem início na fase designada de verificação da construção,
quando são verificadas as conformidades das instalações e testes de integridade,
passando pela fase de pré-comissionamento onde são realizados os testes
funcionais dos equipamentos, incluindo os testes de energização e os testes em
vazio, seguindo para a fase de comissionamento onde são realizados os testes com
carga. Na fase final, designada de Ramp-up, trabalha-se para atingir, de forma
progressiva, a capacidade de produção nominal.
Figura 1 – Comissionamento de uma instalação
Com respeito às instalações e equipamentos elétricos, nas fases de pré-
comissionamento e comissionamento são realizadas as seguintes atividades:
1- Atividades de verificação da conformidade das instalações:

3. A quantidade e a seção dos condutores de cada circuito estão conforme projeto?
Os dispositivos de proteção de cada circuito estão conforme projeto?
Os condutores estão lançados nos leitos de cabos da forma designada no projeto?
O aterramento dos leitos de cabos, das carcaças dos equipamentos e estruturas
está conforme projeto?
O aterramento funcional dos transformadores e geradores está conforme projeto?
Os dados de placa dos equipamentos estão como declarados no projeto?
O funcionamento dos circuitos de controle, medição e proteção está de acordo com
o estabelecido nos diagramas funcionais?
2- Atividades de parametrização e ajuste dos inversores, relés de proteção e
disjuntores.
3- Atividades de testes dos disjuntores, TC’s e TP’s, para-raios, conjuntos de
manobra, transformadores, resistores de aterramento, capacitores, indutores,
cabos, motores, talhas e pontes rolantes.
2. MANUTENÇÃO (ELÉTRICA) CENTRADA NA CONFIABILIDADE
Uma ampla gama de equipamentos de uma planta industrial são vitais para o
processo produtivo de forma que, se falharem, a produção é paralizada ou reduzida,
a qualidade do produto é prejudicada ou a segurança e o meio ambiente ficam
prejudicados. Estes equipamentos são classificados como críticos e devem fazer
parte de um plano de manutenção especial centrado na confiabilidade.
Os equipamentos elétricos que necessitam de uma alta confiabilidade operacional
devem ser acompanhados através de inspeções e testes de eficácia provada para
garantir que estão operando em condições satisfatórias, minimizando a possibilidade
de falhas em operação.

4. As inspeções e os testes elétricos devem fornecer ao engenheiro de manutenção as
informações necessárias para um acompanhamento da evolução das condições de
cada equipamento ou parte dele.
Os agentes de degradação (térmicos, elétricos, mecânicos e ambientais) e a
evolução de defeitos (descargas parciais, redução da resistência de isolamento,
aumento da resistência ôhmica, etc), por terem causas diferentes exigem, múltiplos
testes para serem acompanhados, detectados e interpretrados antes que uma falha
inesperada aconteça.
Para que o engenheiro de manutenção consiga ter o controle do estágio de
degradação é necessário um conjunto de boas informações ao longo do tempo de
vida de cada eqipamento. Aqui vale a regra de quanto mais melhor:
• Testes de fábrica;
• Testes no campo durante o comissionamento;
• Testes para verificar a eficácia de reparo ou manutenção em oficina;
• Testes após algum distúrbio ou paralização prolongada;
• Testes em base rotineira durante a vida operacional do equipamento.
Para que este banco de dados possa atender os requisitos, deve ser composto por
um conjunto de testes atualizados tecnologicamente, realizados dentro de um
mesmo procedimento, utilizando instrumentos de teste de última geração, por
pessoal altamente especializado. Um banco de dados complementar é necessário
para reforçar as informações necessárias para o especialista identificar o índice de
deterioração de um equipamento, decidindo se tem confiabilidade operacional ou se
deve ser removido para reparo,:
• Data de fabricação e entrada em operação;
• Datas e atividades desenvolvidas em reparos e manutenções no local ou
oficina (rejuvenescimento, reenrolamento, substituição de rolamentos ou
mancais de deslizamento, troca de escovas);

5. • Temperaturas de operação e de eventos de sobrecarga ou curto-circuito,
operação com ventilação forçada, número e intervalo entre partidas;
• Períodos de tempo fora de operação.
Figura 2 – Testes preditivos de manutenção
Toda falha imprevista de um equipamento deve ser considerada como indesejável.
Uma rígida análise de falha deve ser realizada, detectando-se a causa e o(s)
mecanismo(s) de degradação envolvido(s), o porque do sistema de manutenção não
ter detectado e quais revisões devem ser implementadas para que a falha não se
repita.
3. ATUALIZAÇÃO TECNOLÓGICA
Termografia, análise de vibração e ensaios de óleo isolante são ferramentas
importantes para o diagnóstico do estado dos equipamentos num processo de
manutenção centrada na confiabilidade. Primeiramente porque elas se limitam aos
Teste para verificar
eficácia de reparo ou
manutenção em oficina
FALHA
IMPREVIST
A ?
Teste após algum
distúrbio ou paralisação
prolongada
REVISÃO DE PLANO,
E/OU PROCEDIMENTO

6. problemas envolvendo contatos elétricos com alta resistência, problemas mecânicos
e equipamentos imersos em fluido isolante. Além disto nem todo contato elétrico
está acessível à termografia e os ensaios de óleo isolante não respondem a todos
os processos de degradação de equipamentos imersos em óleo.
A degradação de materiais isolantes sólidos presentes em todos os equipamentos
elétricos ocasionam a maioria das falhas destes ativos e não é avaliada por estes
testes preditivos de condição.
A tecnologia de testes preditivos elétricos tem avançado com o desenvolvimento da
eletrônica digital e dos microprocessadores. Instrumentos com alta tecnologia
equipados com software com volumoso banco de dados fornecem diagnósticos por
comparação e através de análise de tendências de medições anteriores de um ativo
específico.
Testes de diagnóstico desconhecidos a uma década para nós estão disponíveis para
a melhoria da assertividade dos diagnósticos de confiabilidade operacional dos
ativos, entre outros: Teste de descarga dielétrica (Dielectric discharge); Método da
tensão de retorno (Recovery voltage method); Análise de resposta em frequência
(Analisis frequency response); Analise de resposta dielétrica (Dielectric response
analisis); Testes de alto potencial DC com aplicação de tensão em degraus ou em
rampa (Stepped and ramped voltage tests); Diagnósticos através de testes com
frequências muito baixas (VLF testing and diagnóstics); Teste de descargas parciais
(Partial discharge test).
Queremos deixar claro que, apesar de continuarem importantes, é impossível
diagnosticar a degradação do isolamento dos ativos elétricos somente com testes de
resistência de isolamento 1 e 10 minutos e determinação dos índices de absorção e
de polarização. Estes testes continuam importantes para monitorar o estado de
contaminação do isolamento e se este está em condições de suportar testes com
aplicação de alta tensão. Outros testes com aplicação de tensões CC e CA devem
ser realizados para um acompanhamento do estado do isolamento e sua
confiabilidade operacional.

7. Figura 3 – Instrumentos de diagnósticos de última geração tecnológica
4. TESTES DE FÁBRICA
Os testes de fábrica tem por finalidade identificar se o equipamento está em
condições de ser entregue ao cliente e, via de regra, não são apropriados para
acompanhamento da degradação de suas partes ao longo de sua vida operacional.
Desta forma não são apropriados para determinar a confiabilide operacional dos
ativos elétricos.
Desta forma os testes de acompanhamento da confiabilidade operacional devem ser
iniciados ou durante o comissionamento ou no primeiro teste de rotina, já com o
ativo operando.
5. COMISSIONAMENTO COMO PRIMEIRA MANUTENÇÃO DOS ATIVOS
ELÉTRICOS
Várias são as vantagens de executar, ao longo do comissionamento, os testes de
manutenção para aquisição de dados para o histórico de todos os equipamentos que
são vitais para o processo produtivo.
Durante o comissionamento os equipamentos estão disponíveis para serem
testados, diferentemente das paradas para manutenção, com prazos reduzidos pela
premência em produzir. Outra grande vantagem é que os equipamentos saidos de
fábrica ainda não sofreram contaminações e esforços próprios das condições de

8. operação, oferecendo à engenharia de manutenção uma condição geral propícia
para avaliação da degradação ao longo da vida operacional.
Durante o comissionamento, com o equipamento desenergizado, alguns deles
disponíveis para serem abertos e avaliados em minúcias sobre a melhor forma de
serem testados, oferece à engenharia de manutenção uma oportunidade de
desenvolver um plano de manutenção, difícil de ser reproduzido com o equipamento
em operação.
Figura 4 – Tripé obrigatório para um comissionamento estruturado para manutenção centrada em
confiabilidade.
Na fase de planejamento do comissionamento os engenheiros especialistas de
manutenção da Unidade de Negócio e da empresa de comissionamento devem
estabelecer quais as tecnologias de diagnóstico devem ser empregadas para cada
ativo elétrico do empreendimento.
NORMAS INTERNACIONAIS
NORMAS NACIONAIS
ARTIGOS TÉCNICOS
NORMAS INTERNACIONAIS
NORMAS NACIONAIS
ARTIGOS TÉCNICOS
FORMAÇÃO TÉCNICA
TREINAMENTOS
EXPERIÊNCIA (PRÁTICA)
FORMAÇÃO TÉCNICA
TREINAMENTOS
EXPERIÊNCIA (PRÁTICA)

9. Neste momento devem ser definidos os procedimentos que nortearão os testes de
diagnóstico para acompanhamento da evolução das condições de cada
equipamento ou parte dele. Estes procedimentos devem explicitar os instrumentos
que serão utilizados, os valores de tensões, correntes, frequências, etc, que serão
aplicadas, as posições que os testes serão aplicados (entre fases, fase x massa,
primário x secundário, etc), os valores esperados (limites), se aplicável.
Para resultados de alta assertividade nos diagnósticos ao longo da vida operacional
os procedimentos devem estar ancorados em tecnologias (normas internacionais –
IEEE, IEC, CENELEC) e instrumentos atualizados tecnologicamente. Técnicos
especializados em testes elétricos de alta complexidade são importantes para que
os resultados tenham a qualidade exigida para a análise de tendência.
6. MÁQUINAS ELÉTRICAS ROTATIVAS
Estudos realizados em 1985 pelas IEEE-IAS e EPRI (Electric Power Research
Institute), mostram estatísticas de falhas em motores.
As falhas em mancais representaram 41% do total. A manutenção atua com a
ferramenta de análise de vibração para controlar este modo de falha.
As falhas envolvendo os enrolamentos rotóricos e estatóricos representaram 47% do
total das falhas. Estas falhas estão relacionadas à degradação do isolamento em
razão dos estresses elétricos, mecânicos, térmicos e ambientais. A manutenção
deve atuar com testes que avaliam o índice de degradação do isolamento.
Pelo fato dos mecanismos de falhas terem vários mecanismos, são necessários
vários testes para acompanhar seus efeitos sobre o grau de deterioração do
isolamento.

10. Tabela 1- Estatística de falhas em máquinas elétricas rotativas - IEEE-IAS e EPRI (Electric Power
Research Institute) - 1985,
,
Os ensaios de rotina, executados em fábrica, e os testes normalmente executados
no comissionamento, relacionados à condição do isolamento, são normalmente
semelhantes, tendo as seguintes características:
6.1 TESTE DE RESISTÊNCIA DE ISOLAMENTO
O teste normalmente é realizado com tensão abaixo da tensão nominal, com
duração de 1 minuto, na posição RST x massa.
Como teste de interesse para a manutenção preditiva este procedimento tem várias
desvantagens:
Somente o isolamento para a massa é avaliado. Os isolamentos entre fases são
negligenciados.
A curva de polarização não é levantada, privando a manutenção de informação base
importante.
6.2 MEDIÇÃO DE RESISTÊNCIA ELÉTRICA DO ISOLAMENTO
A medição realizada na fábrica e no comissionamento são semelhantes e atendem
perfeitamente à manutenção.
6.3 TESTE DO DIELÉTRICO

11. O teste de fábrica geralmente é realizado com tensão alternada e com duração de 1
minuto. É um teste passa não passa, sem nenhum interesse para acompanhamento,
pela manutenção, para diagnóstico.
Os testes de comissionamento não preveem testes com alta tensão para avaliação
do isolamento de máquinas rotativas.
Teste com tensão abaixo da tensão nominal da máquina só avalia a contaminação
do isolamento, sendo incapaz de identificar problemas.de rigidez do isolamento.
6.4 TESTES DE COMISSIONAMENTO COM FOCO NA MANUTENÇÃO
É preciso compreender que são necessários vários testes para que se possa fazer
uma avaliação com maior profundidade das condições do isolamento.
Os procedimentos dos testes realizados no processo de comissionamento devem
ser estabelecidos com a Manutenção da Contratante. A Tereme faz recomendações
baseadas na experiência de aplicação de Normas Internacionais.
São os seguintes os testes de isolamento realizados com aplicação de tensão CC,
recomendados pela Tereme:
O teste de resistência de isolamento 1 minuto em motor com 6 ou mais pontas deve
ser realizado nas posições R x STM, S x RTM e T x RSM, possibilitando avaliação
do isolamento tanto de fase para a massa como entre fases. Os enrolamentos
devem ser aterrados por pelo menos 4 minutos entre cada teste para que os valores
das medições não sejam influenciados pelas cargas residuais desenvolvidas nos
testes anteriores. A tensão de teste recomendada está representada na tabela 2 [1].
Os valores medidos são corrigidos para 40°C para eliminar a influência da
temperatura.
O teste de polarização é realizado na posição RST x massa, com tensão também de
acordo com tabela 2. Os valores de resistência de isolamento medidos nos tempos
de 15, 30, 45 e 60 s, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 e 10 min são plotados em gráfico RI x
tempo. O índice de polarização é calculado pela divisão do valor medido em 10 min,
pelo medido em 1 minuto.

12. Um teste com aplicação de tensão superior à tensão nominal é importante como
base para manutenção preditiva da condição do isolamento. Este teste explora o
princípio que a resistência de um isolamento em boas condições, limpo e seco, se
mantém estável com o incremento da tensão de teste ao contrário do isolamento em
más condições. Este teste pode ser conduzido na modalidade de aumento da tensão
através de degraus (step voltage) ou de aumento da tensão em rampa (ramped
voltage). A tensão máxima de teste deve ser limitada em:
VMAX = 2 x (V+1000) x KCC x KM, onde:
VMAX = Tensão máxima de teste;
V = Tensão nominal da máquina;
KCC = Fator de multiplicação para testes com corrente contínua: 1,7 para isolamento
de máquinas rotativas.
KM = Fator da condição da máquina: 1 para máquinas novas na fábrica, 0,8 para
máquinas sem operar fora da fábrica e 0,6 para máquinas em operação.
Este teste é realizado na posição RST x massa.
Outro teste importante para acompanhamento da condição do isolamento em
máquinas de alta tensão é o de descarga dielétrica (DD).
O isolamento em equipamentos de alta tensão frequentemente consiste de
camadas, cada uma com sua própria capacitância e resistência de fuga associada.
Quando o isolamento é construído desta forma, o objetivo é fazer cada camada de
modo que o estresse de tensão seja compartilhado igualmente entre as mesmas.
O teste consiste no carregamento do isolamento na posição RST x massa durante
30 minutos, o descarregamento em um resistor padrão e a leitura da corrente de
descarga com 1 minuto.
Quando uma camada está defeituosa junto a camadas boas, sua resistência de fuga
decrescerá enquanto que a capacitância provavelmente permanecerá a mesma.
Durante a descarga dielétrica, a constante de tempo da camada defeituosa será
incompatível às outras, produzindo um alto valor DD. Um baixo valor DD indica que

13. a corrente de reabsorção está decaindo rapidamente e a constante de tempo de
cada camada é similar. Um alto valor indica que a reabsorção exibe longo tempo de
relaxamento, que pode apontar um problema. Um teste de isolamento padrão será
determinado pelas boas camadas e provavelmente não revelará essa condição.
Figura 5 – Curva de polarização do isolamento
Figura 6 – Curva de degrau de tensão do isolamento
Na fase final de Ramp-Up, quando se atinge a capacidade de produção nominal,
devem ser registradas as temperaturas de operação dos enrolamentos e mancais e
as correntes de operação, as tensões e correntes durante a partida e os tempos de
aceleração dos motores de grande porte e vitais para o processo produtivo,
Este conjunto de informações é a base do histórico para uma efetiva engenharia de
manutenção.
7. TRANSFORMADORES DE FORÇA

14. A manutenção clássica em transformadores de força consiste em testes elétricos e
dos dispositivos de proteção. Em transformadores imersos em óleo mineral isolante
são executados rotineiramente ensaios físico-químicos e de cromatografia gasosa.
Através dos ensaios físico-químicos o especialista de manutenção avalia o teor de
água presente e o estágio das reações de oxidação do óleo isolante e se há
necessidade de desumidificar o óleo e/ou o isolamento sólido e a troca ou
regeneração do fluido isolante.
Dos ensaios de rotina realizados em fábrica os únicos de interesse para a
engenharia de manutenção são os de resistência ôhmica dos enrolamentos, relação
de tensões e resistência de isolamento além dos parâmetros para ajuste dos
termômetros de óleo e do enrolamento para as funções alarme, desligamento e o
acionamento dos ventiladores.
No processo de comissionamento, geralmente os testes de resistência de
isolamento são realizados entre enrolamentos e para a massa, com utilização do
terminal guard. São anotados os valores medidos com 15, 30, 45 e 60 s, 2, 3.....até
10 min, para traçado das curvas de polarização.
Em um transformador com 2 enrolamentos os testes são realizados nas posições:
• Primário x Secundário com a massa no guard;
• Primário x Massa com o Secundário no guard;
• Secundário x Massa com o Primário no guard.
Nos transformadores secos, que necessitam de alta confiabilidade operacional,
devem ser realizados testes de alto potencial com medição das correntes de fuga
(testes com CC) ou perdas dielétricas (testes com CA), ambos com variação da
tensão de teste, ou medição das descargas parciais.
Os testes de resistência ôhmica dos enrolamentos e de relação de tensões são
normalmente realizados em todos os tapes.

15. Nos transformadores imersos em óleo isolante devem ser realizados testes de fator
de potência do isolamento e das buchas isolantes.
Transformadores transportados sem óleo com carga de nitrogênio devem ser
mantidos com pressão positiva, garantindo que não houve entrada de ar úmido.
Caso a pressão tenha caído, deverá ser realizado um teste de URSI para constatar
a necessidade de desidratação do isolamento sólido.
Amostras de óleo isolante devem ser retiradas dos tambores, antes do enchimento,
e após enchimento para ensaio físico-químico. Os valores devem ser comparados
com os valores constantes na tabela 2 da NBR 10576 – Valores de referência para
início de controle de óleos isolantes em equipamentos novos.
Amostras de óleo devem ser retiradas para ensaio de cromatografia gasosa antes
da energização, 24 a 36 horas, 10 dias, 30 dias, 6 meses e 1 ano após a
energização. .
8. CABOS ELÉTRICOS ISOLADOS
Os cabos elétricos do sistema de potência são isolados com materiais
termoplásticos, policloreto de vinila (PVC) e polietileno (PE), ou termofixos,
polietileno reticulado (XLPE) e borracha etilenopropileno (EPR).
A expectativa de vida de um cabo e acessórios, projetado e operando em condições
normais, deve ser superior a 30 anos.
Os cabos e seus acessórios (emendas e terminações) sofrem degradação durante a
instalação e operação, de natureza elétrica, mecânica, térmica e ambiental.
Esforços mecânicos podem acontecer durante o lançamento em consequência de
esforços excessivos de tração e raios de curvatura reduzidos. Montagens de
emendas e terminações inadequadas ou fora do procedimento especificado pelo
fabricante ou sem os cuidados necessários para evitar contaminantes terão vida útil
reduzida.

16. Durante a operação os cabos sofrem degradações térmicas e elétricas que pioram
as características dielétricas do isolamento. “Electrical trees” se desenvolvem em
falhas do sistema dielétrico sob campo elétrico intenso e são acompanhados pelo
processo de ionização e descargas parciais [2].
Cabos em contato com a água podem desenvolver o fenômeno dos “water trees”,
que ao se desenvolverem podem levar à perfuração do isolamento ao se
converterem em ”electrical trees”.
As correntes que percorrem cabos ligados em paralelo podem ter intensidades muito
desiguais se foram lançados e dispostos de forma inadequada em leitos de cabos,
canaletas ou eletrocalhas. Nestas condições os cabos percorridos pelas maiores
intensidades de corrente podem estar sobrecarregados e não estarem sendo
protegidos pelo dispositivo de proteção.
Como a manutenção deve proceder para acompanhar a confiabilidade operacional
dos cabos e definir a necessidade de substituição quando o risco de falha estiver
eminente?
Os ensaios de rotina, realizados em fábrica, para cabos de energia, não fornecem
subsídios para um acompanhamento preditivo.
No processo de comissionamento ações importantes podem e devem ser realizadas
para que a manutenção possa garantir toda a vida útil possível deste ativo:
• Ajustar os disjuntores para a proteção dos cabos na fase do pré-
comissionamento;
• Medir a intensidade das correntes nos cabos em paralelo e realizar
termografia nestes cabos e nos leitos de cabos, na fase final de Ramp-Up,
quando se atinge a capacidade de produção nominal. Anormalidades
importantes devem ser corrigidas.
• Ensaiar o dielétrico do cabo através de um processo que permita à
manutenção o controle preditivo da degradação do cabo e acessórios.

17. Geralmente, as empresas que realizam comissionamento executam o teste do
dielétrico do cabo em conformidade com a norma NBR 6881:2010 [4] que, como
teste de interesse para a manutenção preditiva, apresenta as seguintes
desvantagens:
• O técnico especialista não tem controle sobre a corrente de fuga e o
isolamento do cabo pode ser rompido se o isolamento estiver em más
condições.
• Este teste por não ser qualitativo, não tem interesse para acompanhamento
preditivo das condições de degradação deste ativo.
A Tereme recomenda o teste do dielétrico em conformidade com a norma IEEE Std
IEEE 400.1 [5], utilizando tensão contínua ou IEEE 400.2 [6], utilizando tensão
alternada com frequências muito baixas (VLF).
A experiência tem demonstrado que testes consecutivos e prolongados durante o
período de vida ativa dos cabos, levam a um envelhecimento precoce do isolamento,
principalmente que contenham ‘water trees”, razão pela qual deve ser dado
preferência a testes com VLF.
Testes com VLF podem contemplar a medição das perdas dielétricas com a
variação da tensão de teste ou a medição de descargas parciais e sua localização
ao longo do circuito.
Os testes de tensão elétrica tanto em CC como em CA devem ser realizados com
altas tensões, especificadas pelas normas, para que a rigidez do dislétrico possa ser
avaliada.
Figura 7 – Teste em degrau de tensão de um cabo EPR 3,6/6 kV

18. Figura 8 – Termografia de cabos em paralelo com correntes desequilibradas em condutores de
mesma fase, com risco de redução da vida útil, por degradação térmica prematura [13].
Figura 9 – Critério de avaliação com a variação de perdas dielétricas (PD) em relação à tensão de
teste, para cabos isolados com XLPE, envelhecidos, em serviço [7].

19. Figura 10 – Instrumento de teste de perdas dielétricas em cabos isolados com tensão CA em
frequências muito baixas (very low frequency) - Baur.
9. BANCOS DE BATERIAS
Baterias são os principais elementos de um Sistema Ininterrupto de Energia (UPS).
No caso de falta de energia a bateria deve manter o funcionamento da supervisão,
sinalização e disparo de disjuntores, iluminação de emergência e a operação de
cargas vitais ao processo e à segurança do homem. Para tanto a bateria deve estar
sempre em condição de operação adequada.
Para manter a confiabilidade operacional, prolongar sua vida útil e determinar o
tempo ótimo de substituição de um banco de baterias, é necessário que sejam
realizadas inspeções e testes de impedância e de capacidade em tempos
determinados.
A falta ou a precariedade da manutenção coloca em risco a confiabilidade
operacional e reduz a vida útil da bateria, agredindo o meio ambiente com materiais
tais como chumbo e seus compostos, níquel, cádmio, ácido sulfúrico e hidróxido de
potássio.
A expectativa de vida útil é da ordem de 20 anos para baterias alcalinas, 10 a 12
anos para baterias chumbo-ácida ventiladas e 5 anos para baterias chumbo-ácida

20. reguladas por válvula. Durante a operação, as baterias sofrem degradação de
natureza térmica. A expectativa de vida útil se reduz pela metade se a bateria opera
com a temperatura do eletrólito de 35ºC em lugar de 25°C.
Baterias reguladas por válvula são menos exigentes, mas não são livres de
manutenção, como se apregoa.
O ajuste adequado da tensão de flutuação é fator preponderante para a operação
confiável e vida útil plena deste ativo. Tensão acima ou abaixo do adequado reduz a
expectativa de vida útil. A temperatura do eletrólito deve ser monitorada
continuamente e mantida em 25°C, ou menos.
Com frequência em torno de 3 meses a tensão dos elementos e a densidade das
baterias chumbo-ácida ventiladas devem ser medidas e os valores avaliados quanto
a necessidade de equalização. A equalização deve ser realizada também quando se
faz a completação do nível do eletrólito com água destilada.
Figura 11 - Valores de tensão e densidade do eletrólito dos elementos de um banco de 60 elementos
avaliados quanto à necessidade ou não de equalização.
Cuidados devem ser tomados para que não haja contaminação do eletrólito, razão
de redução da expectativa de vida útil.
O ensaio de determinação da capacidade em ampères-hora (teste de descarga) é o
único reconhecido como eficaz para certificar se um banco de baterias novo tem
efetivamente a capacidade nominal ou se um banco de baterias em operação pode
continuar operando. É considerado fim de vida útil de um banco em operação,

21. quando sua capacidade medida for igual ou inferior a 80% da capacidade nominal.
Um banco novo deverá ter, no mínimo, 95% da capacidade especificada [8].
As normas IEEE [10], [11] e [12] recomendam que no comissionamento sejam
realizados testes de descarga.
O aumento da degradação de um elemento está relacionado com o aumento de sua
impedância interna. A medição da impedãncia dos elementos é uma técnica
preditiva que deve estar presente no plano de manutenção deste ativo, devendo
fazer parte dos testes de comissionamento. A medição deve ser repetida após 6
meses e, a seguir, anualmente, para bateria chumbo-ácida ventilada e alcalina e a
cada quatro meses para bateria chumbo-ácida regulada por válvula.
Figura 12 - Gráfico de impedância de cada elemento de um banco com 60 elementos.
Durante o comissionamento deverá ser observado e completado (se necessário) o
nível do eletrólito, executados os ajustes das tensões de flutuação e equalização
adequadas, conforme recomendação do fabricante, a equalização do banco, as
medições das tensões e da temperatura e densidade do eletrólito de todos os
elementos. A medição da resistência ôhmica das interconexões dos elementos e a
corrente de ripple fornecida pelo carregador.
Figura 13 – Gráfico de resistência das interligações entre células.

22. Figura 14 – Instrumento de diagnóstico de baterias - Megger.
10. CONJUNTOS DE MANOBRA E CONTROLE
Conjunto de manobra e controle é uma combinação de equipamentos de manobra,
controle, medição, sinalização, proteção, regulação, etc., completamente montados,
com todas as interconexões internas elétricas e estrutura mecânica.
Conjuntos de manobra podem conter todo o sistema de proteção e controle do
sistema elétrico de uma unidade industrial. Uma falha neste equipamento pode
provocar a paralisão total do processo produtivo por um tempo imprevisto.
Para fins de análise dos testes de comissionamento e de diagnóstico com objetivo
de acompanhamento da confiabilidade operacional, vamos dividir estes ativos em:
10.1 BARRAMENTO E ISOLAMENTO
Degradação do isolamento é a maior causa de arco elétrico, falha catastrófica que
pode levar a incêndio e morte.
Os testes de diagnóstico da confiabilidade do isolamento (testes de manutenção) e
de comissionamento são realizados normalmente com tensões CC reduzidas
(abaixo da nominal). Estes testes têm eficácia reduzida para avaliação da rigidez
dielétrica do isolamento, podendo não identificar degradações importantes.

23. Testes com tensões elevadas são mais eficazes para o diagnóstico de perdas das
características do dielétrico. Os testes devem ser executados preferencialmente com
todos os componentes extraíveis, removidos (disjuntores e transformadores),
utilizando-se o mesmo procedimento (circuito sob teste, natureza da tensão de teste
– CA ou CC, duração, posições e metodologia), para que a tendência da
degradação possa ser avaliada.
A tensão máxima de teste não deve exceder os valores da tabela 2.
Tabela 2 – Tensão máximas de teste dielétrico de conjunto de manobra e controle [14]
Tensão
nominal
(V)
Tensões máximas de teste de conjunto de manobra e controle (kV)
Tensão de teste VCA Tensão de teste VCC
Comissionament Manutenção Comissionament Manutenção
240 1,60 1,20 2,72 2,00
480 2,00 1,50 3,36 2,52
2400 4,80 3,60 8,16 6,12
4160 8,32 6,24 14,14 10,60
7200 14,40 10,8 24,48 18,36
13800 28,80 21,6 48,96 36,72
Os testes devem, preferencialmente, ser realizados com aplicação de tensão CA
com variação da tensão de teste e medição das perdas dielétricas. Este teste pode
ser realizado com frequências muito baixas (Very low frequency – VLF). Se
executados com tensão CC, deve ser realizado pelo processo de degrau de tensão.
Ambos os testes devem ser realizados nas posições R x STM, S x RTM e T x RSM.
Durante o comissinamento, após o torqueamento dos parafusos, podem ser
medidos os valores de resistência ôhmica do barramento, fazendo circular uma
corrente contínua de alta intensidade entre o primeiro e último cubículo do conjunto
de manobra, com os respectivos disjuntores inseridos. A resistência é calculada
dividindo-se a tensão contínua aplicada pela intensidade da corrente circulante. O
teste pode ser realizado com um microhmímetro 100A ou maior.
As resistências ôhmicas das tulipas de disjuntores podem ser medidas, circulando
corrente contínua de alta intensidade (limite corrente nominal), entre barras no
compartimento de cabos e barramento principal. A resistência medida menos a
resistência de contato do disjuntor corresponde à soma das resistências ôhmicas
das tulipas.

24. Estes testes devem ser realizados nos conjuntos de manobra de média tensão e de
baixa tensão importantes para o processo produtivo, onde a termografia não possa
ser realizada ou não possa acessar todas as conexões.
Os valores medidos devem se corrigidos para a temperatura de 20°C. Valores
discrepantes entre as fases devem ser investigados.
Estes testes devem ser repetidos em paradas de usina, a cada 2 ou 3 anos.
Aumentos nos valores medidos da resistência ôhmica devem ser investigados e
maus contatos removidos.
10.2 DISJUNTORES
Os disjuntores quando solicitados a interromper elevadas correntes de curto-circuito,
são expostos a esforços térmicos e eletromagnéticos extremos, razão pela qual
devem ser operados e mantidos em excelentes condições. Para garantir isto, a
manutenção deve efetuar ações de rotina e testes preditivos capazes de
acompanhar a degradação dos vários componentes, atuando antes que este ativo
deixe de ter confiabilidade operacional.
A manutenção de rotina compreende a limpeza, o reaperto das conexões, a
lubrificação recomendada pelo fabricante, a operação do sistema de aquecimento do
cubículo, a inspeção sensitiva (incluido nível de disjuntores a óleo, pressão de SF6,
câmaras de arco) e operações liga-desliga, no mínimo a cada ano.
Os testes para acompanhamento da degradação compreendem a medição da
resistência de contato, da resistência de isolamento, a oscilografia dos tempos de
abertura e fechamento dos contatos e a medição das características elétricas das
bobinas de abertura e fechamento.
Os testes realizados durante o processo de comissionamento devem ser os mesmos
que serão realizados pela manutenção, devendo seguir a recomendação do
fabricante.
Os testes dielétricos são realizados com o disjuntor com contatos fechados e
abertos, medindo-se a resistência de isolamento (CC) e perdas dielétricas (CA). Os

25. fabricantes de disjuntor a vácuo recomendam, geralmente, que o teste de verificação
da rigidez dielétrica da ampola a vácuo seja testata com aplicação de alto potencial
com aplicação de corrente contínua.
Os valores medidos devem ser comparados com os valores medidos em fábrica e
com os valores típicos ou de controle (máximos ou mínimos), recomendados pelo
fabricante.
Deve ser também procedimento nos processos de comissionamento e manutenção
os testes de interloque, bloqueio e proteção do disjuntor e do cubículo, entre eles
todo o processo de inserção e extração, as funções em posição inserido, teste e
extraído, as proteções, inclusive a antipumping e os comandos locais e a distância.
10.3 CHAVE SECCIONADORA
Os testes de comissionamento e manutenção realizados em chaves seccionadoras
se resumem a medição da resistência de contato e a verificação do intertravamento.
10.4 TRANSFORMADORES DE CORRENTE E POTENCIAL
Os transformadores de corrente e potencial em sua maioria são isolados em óleo
isolante ou encapsulados em epoxi. Os primeiros, em sua maioria de alta tensão,
são instalados em subestações ao tempo e os últimos, de baixa e média tensão, sáo
instalados em conjuntos de manobra e controle.
Os mecanismos de degradação mais usuais, além da térmica, são a infiltração de
umidade nos transformadores isolados em óleo isolante e descargas parciais em
unidades encapsuladas em epoxi.
Os testes de manutenção preditiva envolvem a medição da relação de
transformação, a resistência ôhmica dos enrolamentos, a tensão de saturação e os
testes do dielétrico.
Os testes do dielétrico devem compreender a medição da resistência de isolamento
e a medição das perdas dielétricas.

26. Os testes realizados durante o comissionamento são de mesma natureza dos de
manutenção. Os testes do dielétrico dos transformadores devem ser executados
com elevação da tensão e a medição da corrente de fuga (CC) e das perdas
dielétricas (CA).
11. CAPACITORES E REATORES
Capacitores e reatores de potência operando na correção do fator de potência e em
filtros de harmônicas devem ter os dielétricos testados e os valores de capacitãncia
e indutância medidos e comparados com valores de fábrica.
Os testes do dielétrico podem ser realizados com tensão contínua ou alternada,
preferencialmente com variação de tensão.
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