Avaliação do óleo de crambe (crambe abyssinica hoechst) como fluído isolante em transformadores elétricos

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dc.contributor.advisorGuedes, Carmen Luisa Barbosa
dc.contributor.authorReis, Ana Claudia Cabral dos Santos
dc.contributor.bancaSantana, Henrique de
dc.contributor.bancaPaiva, Juliani Chico Piai
dc.contributor.bancaRodrigues, Paulo Rogério Pinto
dc.contributor.bancaLira, Helvia Nancy Fuzer
dc.coverage.extent59 p.
dc.coverage.spatialLondrina
dc.date.accessioned2024-08-19T13:48:34Z
dc.date.available2024-08-19T13:48:34Z
dc.date.issued2022-05-27
dc.description.abstractOs transformadores são importantes equipamentos no setor elétrico e para sua eficiente operação utiliza um sistema de isolamento líquido. Os óleos de origem vegetal estão ganhando espaço no mercado de fluidos isolantes. O crambe é uma oleaginosa que, enquanto matéria-prima para produção de óleo vegetal, pode fornecer até 33% de óleo bruto. O objetivo deste trabalho foi avaliar o uso do óleo de Crambe como fluido isolante em transformadores elétricos. O óleo foi extraído pelo método STHT (Short Time High Temperature) e submetido aos testes de caracterização físicoquimica e dielétricas segundo a norma técnica ABNT NBR 15422. O óleo bruto foi então submetido às etapas de refino (filtração, degomagem, neutralização, secagem, branqueamento e aditivação) e, após, foi submetido aos testes determinados pela ABNT NBR 15422. Também foi realizado testes de compatibilidade com os componentes internos (papel kraft, borracha nitrílica, aço silício, tinta de revestimento interno e fio de cobre). O óleo de Crambe bruto não apresentou valores adequados com a Norma ABNT NBR 15422. Contudo, após as etapas de refino, apresentou características físico-químicas e dielétricas adequadas para o uso como fluido isolante em transformadores. Como exemplo, o índice de neutralização que apresentou um valor de 0,06 g de KOH/g de óleo. O teor de umidade foi de 71 ppm. O fator de perdas dielétricas e rigidez dielétricas que apresentaram valores de 1,65 % (90 °C) e 48 kV (eletrodo de disco), respectivamente. No que se refere à presença de substâncias tóxicas no óleo, foi possível perceber que o óleo de Crambe se apresentou não corrosivo no teste de enxofre corrosivo e níveis baixos de PCB (bifenilas policloradas), valores ideias para um isolante elétrico. Por fim, nos testes relacionados à inflamabilidade do óleo foi possível observar que este apresenta elevadas temperaturas nos testes de ponto de fulgor (321 °C) e ponto de combustão (354 °C), sugerindo uma maior segurança quando em operação no equipamento. Apresentou bom desempenho nos testes de acidez, rigidez dielétrica, viscosidade e cor após ser submetido ao envelhecimento acelerado na presença dos materiais internos (papel kraft, aço silício, fio de cobre, elastômero e tinta de revestimento interno). Porém, apresentou variação do fator de potência de 4,3% com o papel kraft, 56,23% com a borracha nitrílica (elastômero), 30,4% com a tinta de revestimento interno e 4,6% com o fio de cobre, sendo que foram acima do permitido pela norma ABNT NBR 16431 que determina que a variação máxima permitida é de 3% em comparação ao teste em branco. Esses dados podem sugerir uma baixa estabilidade do óleo de Crambe, o que acarretou em variação no seu fator de perdas dielétricas, bem como, uma possível incompatibilidade do óleo com os componentes internos que alteraram seu fator de perdas dielétricas.
dc.description.abstractother1Transformers are important equipment in the electrical sector and for their efficient operation it uses a liquid insulation system. Vegetable oils are gaining ground in the insulating fluid market. Crambe is an oleaginous plant that, as a raw material for the production of vegetable oil, can provide up to 33% of crude oil. The objective of this work was to evaluate the use of Crambe oil as an insulating fluid in electrical transformers. The oil was extracted by STHT (Short Time High Temperature) and observed in the physicochemical and dielectric characterization tests according to the technical standard ABNT NBR 15422. The crude oil was then administered to the refining stages (filtration, degumming, neutralization, drying, bleaching and additives) and, afterwards, it was submitted to the tests determined by ABNT NBR 15422. Compatibility tests were also carried out with the internal components (kraft paper, nitrile rubber, silicon steel, internal coating paint and copper wire). Crude Crambe oil did not show adequate values according to the ABNT NBR 15422 Standard. However, after the refining stages, it showed physical-chemical and dielectric characteristics suitable for use as an isolated fluid in transformers. As an example, the neutralization index that presented a value of 0.06 g of KOH/g of oil. The moisture content was 71 ppm. The dielectric loss factor and dielectric strength that presented values of 1.65% (90 °C) and 48 kV (disc electrode), respectively. With regard to the presence of toxic substances in the oil, it was possible to see that Crambe oil was non-corrosive in the corrosive sulfur test and low levels of PCB (polychlorinated biphenyls), ideal values for an electrical insulator. Finally, in the tests related to the flammability of the oil, it was possible to observe that it presents high temperatures in the flash point (321 °C) and combustion point (354 °C) tests, suggesting greater safety when operating the equipment. It performed well in acidity, dielectric strength, viscosity and color tests after being subjected to accelerated aging in the presence of internal materials (kraft paper, silicon steel, copper wire, elastomer and internal coating paint). However, it presented a power factor variation of 4.3% with kraft paper, 56.23% with nitrile rubber (elastomer), 30.4% with internal coating ink and 4.6% with copper wire. , which were above what is allowed by the ABNT NBR 16431 standard, which determines that the maximum variation allowed is 3% compared to the blank test. These data may suggest a low stability of the Crambe oil, which led to a variation in its dielectric loss factor, as well as a possible incompatibility of the oil with the internal components that altered its dielectric loss factor.
dc.identifier.urihttps://repositorio.uel.br/handle/123456789/17223
dc.language.isopor
dc.relation.departamentCCE - Departamento de Química
dc.relation.institutionnameUniversidade Estadual de Londrina - UEL
dc.relation.ppgnamePrograma de Pós-Graduação em Química
dc.subjectIsolamento líquido
dc.subjectRefino de óleo vegetal
dc.subjectIsolamento transformadores
dc.subjectQuímica orgânica
dc.subjectCrambe abyssinica
dc.subjectÓleos vegetais
dc.subjectBiocombustível
dc.subjectAgricultura e energia
dc.subject.capesCiências Exatas e da Terra - Química
dc.subject.keywordsLiquid insulation
dc.subject.keywordsVegetable oil refining
dc.subject.keywordsTransformer insulation
dc.subject.keywordsOrganic chemistry
dc.subject.keywordsVegetable oils
dc.subject.keywordsBiofuel
dc.subject.keywordsAgriculture and energy
dc.titleAvaliação do óleo de crambe (crambe abyssinica hoechst) como fluído isolante em transformadores elétricos
dc.title.alternativeEvaluation of crambe oil (crambe abyssinica hoechst) as an insulating fluid in electrical transformers
dc.typeTese
dcterms.educationLevelDoutorado
dcterms.provenanceCentro de Ciências Exatas

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