Avaliação do óleo de crambe (crambe abyssinica hoechst) como fluido isolante em transformadores elétricos / Evaluation of crambe oil (crambe abyssinica hoechst) as insulating fluid in electric transformers
DOI:
https://doi.org/10.34117/bjdv8n3-331Keywords:
óleo vegetal isolante, compatibilidade, transformadores.Abstract
Os transformadores são importantes equipamentos no setor elétrico e para sua eficiente operação utiliza um sistema de isolamento líquido, sendo o mais utilizado o óleo mineral, que é um derivado do petróleo e não é um recurso renovável, portanto, limitado. Nesse cenário destacam-se os óleos vegetais isolantes, que derivam de fontes renováveis e limpas. O crambe (Crambe abyssinica – Família: Cruciferae) é uma oleaginosa que enquanto matéria-prima para produção de óleo vegetal, pode fornecer até 33% de óleo bruto. Estudos preliminares indicam uma ótima estabilidade oxidativa, não é tóxico, nem bioacumulativo e é facilmente biodegradável, reduzindo riscos de contaminação do solo e água. O objetivo desse trabalho foi avaliar o uso do óleo de Crambe como fluído isolante em transformadores elétricos. Primeiro o óleo bruto foi submetido ao refino e após as etapas de filtração, centrifugação, degomagem, neutralização, secagem e aditivação, o óleo foi caracterizado segundo a Norma ABNT NBR 15422. Avaliou-se, também, a compatibilidade do óleo com os componentes internos do transformador (papel kraft, borracha nitrílica, tinta, aço silício e fio de cobre) segundo a Norma ABNT NBR 16431. O óleo de Crambe após as etapas de refino apresentou características físico-químicas e dielétricas adequadas para o uso como fluido isolante em transformadores e, no teste de compatibilidade apresentou alteração apenas em uma variável e mantendo suas características nas demais.
References
Associação Brasileira de Normas Técnicas: NBR 15422. Óleo vegetal isolante para equipamentos elétricos. 2015.
BASSEGIO, Doglas; ZANOTTO, Maurício Dutra; SANTOS, Reginaldo Ferreira; WERNCKE, Ivan; DIAS, Patrícia Pereira; OLIVO, Mateus. Oilseed crop crambe as a source of renewable energy in Brazil. Renewable and Sustainable Energy Reviews, v. 66, p. 311-321, Agosto, 2016.
BERTRAND, Yves; LAUZEVIS, Patrick. Low Viscosity Insulating Liquid based on Natural Esters for Distribution Transformers. In: ELECTRICAL INSULATION CONFERENCE. 2013, Ottawa, Canada.
BEZERRA, Claudia Maria Schiavon. Estimativa de custo para o tratamento de óleo mineral isolante em transformadores de energia: estudo de caso da copel. 2009. 74 folhas. Dissertação - Programa de pós graduação em tecnologia do PRODETEC (IEP-LACTEC). Curitiba, 2009.
EBERHARDT, R.; MUHR, H.M.; LICK, W.; WIESER, B.; SCHWARZ, R.; PUKEL, G. Partial discharge behaviour of an alternative insulating liquid compared to mineral oil. In: IEEE International Symposium on Electrical Insulation, 2010, p. 1–4.
FANG, Yuan; LUO, Yunbai; YU, Ping. Determination of antioxidants in vegetable insulating oils by HPLC. Journal of Renewable and Sustainable Energy, Melville, NY, v. 8, p. 01-10, Junho 2016.
FERNÁNDEZ, Inmaculada; ORTIZ, Alfredo; DELGADO, Fernando; RENEDO, Carlos; PÉREZ, Severiano. Comparative evaluation of alternative fluids for power transformers. Electric Power Systems Research, v. 98, p. 58-69, Fevereiro 2013.
FRIEDENBERG, Luiz Eduardo; SANTANA, Ruth Marlene. Propriedades de óleos isolantes de transformadores e a proteção do meio ambiente. In: IX SIMPÓSIO INTERNACIONAL DE QUALIDADE AMBIENTAL, 2014, Porto Alegre – RS.
GASSER, Hans Peter; WEIDMANN, Christoph Krause; LASBROOK, Mark; MARTIN, Russel. Aging of Pressboard in Different Insulating Liquids. In: IEEE 17th International Conference on Dielectric Liquids, 2011, Norway.
LARA-FIOREZE, A.C.C.; TOMAZ, C.A.; FIOREZE, S.L.; PILON, C.; ZANOTTO, M.D. Genetic diversity among progenies of Crambe abyssinica Hochst for seed traits. Industrial Crops and Products, v. 50, p. 771-775, Julho, 2013.
MARTINS, M. Augusta G. Será o óleo vegetal um possível substituto do óleo mineral para transformadores? Comparação da degradação térmica do sistema óleo vegetal /papel kraft com a do óleo mineral/ papel kraft. Ciência & tecnologia dos materiais, v. 20, p. 15-20, 2008.
MELLO, Bruna Tais Ferreira de; GONÇALVES, Jose Eduardo; RODRIGUES, Giovana de Menezes; CARDOZO-FILHO, Lucio; SILVA, Camila da. Hydroesterification of crambe oil (Crambe abyssinica H.) under pressurized conditions. Industrial Crops and Products. v, 97, p. 110-119, 2017.
Oommen, T. V.; Claiborne C. C.; US Patent 5, 949, 017 1999. ABB Power T&D Company Inc. (Raleigh, NC). Electrical transformers containing electrical insulation fluids comprising high oleic acid compositions.
PUKEL, G.J.; EBERHARDT, R.; MUHR, H.M.; BAUMANN, F.; LICK, W. Large power transformers for alternative insulating fluids. In: Proceedings of the 16th
International Symposium on High Voltage Engineering, 2009, p. 1–4.
RAFIQ, M.; LV, Y. Z.; ZHOU, Y.; MA, K. B.; WANG, W.; LI, C. R.; WANG, Q. Use of vegetable oils as transformer oils – a review. Renewable and sustainable energy reviews, v. 52, p. 308-324, Agosto, 2015.
ROGÉRIO, Flávia; SILVA, Tiago Roque Benetoli da; SANTOS, Juciléia Irian dos; POLETINE, Juliana Parisotto. Phosphorus fertilization influences grain yield and oil content in crambe. Industrial Crops and Products, v. 41, p. 266-268, 2013.
ROSA, Helton Aparecido; WAZILEWSKI, Willian Tenfen; SECCO, Deonir; CHAVES, Luiz Inácio; VELOSO, Gustavo; SOUZA, Samuel Nelson Melegari de; SILVA, Marcelo José da; SANTOS, Reginaldo Ferreira. Biodiesel produced from crambe oil in Brazil - A study of performance and emissions in a diesel cycle engine generator. Renewable and Sustainable Energy Reviews, v, 38, p. 651-655, Julho, 2014.
SANTOS, Katia Andressa; BARICCATTI, Reinaldo Aparecido; CARDOZO-FILHO, Lucio; SCHNEIDER, Ricardo; PALU, Fernando; SILVA, Camila da; SILVA, Edson Antonio da. Extraction of crambe seed oil using subcritical propane: Kinetics, characterization and modeling. The Journal of Supercritical Fluids. v, 104, p. 54-61, Junho, 2015.
SANTOS, Juciléia Irian dos; SILVA, Tiago Roque Benetoli da; ROGÉRIO, Flávia; SANTOS, Reginaldo Ferreira; SECCO, Deonir. Yield response in crambe to potassium fertilizer. Industrial Crops and Products, v. 43, p. 297-300, 2013.
SILVEIRA, L. G.; SILVA, L. C. Da; JESUS, A. M. de; BATISTA, E. A.; Transformadores de potência – ensaios e proteção. Brazilian Journal of Development, Curitiba, v.7, n.6, p.59954-59975. Junho, 2021.
SINGHA, Santanu; ASANO, Roberto Jr.; FRIMPONG, George; CLAIBORNE, C. Clair; CHERRY, Don. Comparative Aging Characteristics between a High Oleic Natural Ester Dielectric Liquid and Mineral Oil. IEEE Transactions on dielectrics and electrical insulation, v. 21, p. 149-158, Fevereiro, 2014.
THOMAZ, Marcos Surian; LIMA, Isaura Alberton; ROMANO, Cezar Augusto; OLIVEIRA, Ivanir Luis de; STADLER, Carlos Cezar; GUEIBER, Daniel. Aspectos sobre responsabilidade ambiental e tratamento de resíduos de óleo isolante mineral em uma empresa de energia elétrica do sul do brasil: um estudo de caso. In: IX SIMPÓSIO INTERNACIONAL PROCESSO CIVILIZADOR, 2005, Ponta Grossa – PR.
TRNKA, Pavel; MENTLIK, Vaclav; HORNAK, Jaroslav; CEJKOVÁ, Anna; TOTZAUER, Pavel. Natural Esters as Insulating Fluids – Some Other Features. IEEE Transactions on dielectrics and electrical insulation, p. 641-644, 2016.
WAZILEWSKI, Willian Tenfen; BARICCATTI, Reinaldo Aparecido; MARTINS, Gislaine Iastiaque; SECCO, Deonir; SOUZA, Samuel Nelson Melegari; ROSA, Helton Aparecido; CHAVES, Luiz Inácio. Study of the methyl crambe (Crambe abyssinica Hochst) and soybean biodiesel oxidative stability. Industrial Crops and Products, v. 43, p. 207-212, 2013.
WILHELM, H. M.; FEITOSA, L.; SILVA, L. L.; CABRINO, A.; RAMOS, L. P. Evaluation of In-service Oxidative Stability and Antioxidant Additive Consumption in Corn Oil Based Natural Ester Insulating Fluid. IEEE Transactions on Dielectrics and Electrical Insulation, v. 22, p. 864-869, Abril, 2015.
WILHELM, H. M.; TULIO, L.; UHREN, W. Produção e uso de óleos vegetais isolantes nos etor elétrico. 2009. Disponível em: Acesso em: 09 Mar 2017.
YANG, Lijun; LIAO, Ruijin; CAIXIN, Sun; ZHU, Mengzhao. Influence of Vegetable Oil on the Thermal Aging of Transformer Paper and its Mechanism. IEEE Transactions on dielectrics and electrical insulation, v. 18, p. 692-700, Julho 2011.

