Informações técnicas
Ensaios, normas e métodos
Referência técnica dos ensaios executados pelos instrumentos MONITEK e pelos
programas JMAN: o que é medido, segundo qual norma, com que critério de aceitação
e como os resultados são calculados.
Ensaios cobertos
Ensaios de rotina — ABNT NBR 5356-1:2025
| Ensaio | Item da norma | Instrumento | Programa |
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| Resistência dos enrolamentos | 11.2 | MONITEK 9930 | RHMED |
| Relação de transformação, polaridade e deslocamento angular | 11.3 | MONITEK 9640 | RTMED |
| Impedância de curto-circuito e perdas em carga | 11.4 | MONITEK 9451 | TRANS4 |
| Perdas em vazio e corrente de excitação | 11.5 | MONITEK 9451 | TRANS4 |
| Tensão aplicada e tensão induzida | NBR 5356-3 | — | TRANS4 (valores digitados) |
| Resistência de isolamento em CC | 11.15 | — | TRANS4 (valores digitados) |
| Estanqueidade | 11.8 | — | TRANS4 (valores digitados) |
| Ensaios do líquido isolante | 11.16 | — | TRANS4 (valores digitados) |
Ensaio de tipo — ABNT NBR 5356-2
| Ensaio | Método | Instrumentos | Programas |
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| Elevação de temperatura |
Curto-circuito (5.2.2): perdas totais até a estabilização, depois 1 h de corrente nominal |
MONITEK 9451 com expansão 9451-E1; MONITEK 9930 para a resistência a quente |
ELEVA e RHMED |
Ensaios complementares
| Ensaio | Instrumento | Programa |
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| Curva de saturação do núcleo (B × W/kg e B × VA/kg) | MONITEK 9451 | SATURA |
| Grandezas elétricas, formas de onda e harmônicos | MONITEK 9451 | MEDIDOR |
| Regulador de tensão: vazio, curto, relação (33 posições) e resistência | 9451, 9640 e 9930 | TRANS4, RTMED e RHMED |
Critérios de aceitação
Os valores medidos são corrigidos e comparados com os valores máximos da norma
escolhida no cadastro, aplicando as tolerâncias da ABNT NBR 5356-1 (Tabela 1).
Perdas garantidas de contrato, quando informadas, substituem os valores da norma
para aquele transformador.
Tolerâncias aplicadas
| Grandeza | Tolerância |
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| Perdas totais | +10 % |
| Cada componente (P0, perdas em carga) | +15 %, desde que as totais não excedam |
| Relação de tensão | ±0,5 % em qualquer derivação |
| Impedância de curto-circuito | Bilateral, conforme a edição da norma |
Tabelas de valores máximos
| Norma | Níveis / aplicação |
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| NBR 5440:2025 | Eficiência A, B e C — classes 15, 24 e 36 kV |
| NBR 5440:2014 | Níveis D e E |
| NBR 5356-11 | Transformadores secos |
Marcas no resultado dos cálculos
| Marca | Significado |
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| (sem marca) | Dentro do valor de norma |
* | Acima do valor de norma, dentro da tolerância |
** | Fora da tolerância — NÃO ESTÁ DENTRO DA NORMA |
** na relação | |erro de relação| > 0,5 % |
Instrumentos
Todos se ligam ao computador por porta USB; o programa reconhece o modelo e o número de série do aparelho.
MONITEK 9451 — analisador digital trifásico
| Por fase | Tensão de fase e de linha, corrente, potência ativa e reativa, fator de potência, fator de forma |
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| Trifásico | Tensão e corrente médias, potências ativa, reativa e aparente totais, fator de potência médio |
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| Sinal | Frequência; valor eficaz e valor médio da tensão |
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| Forma de onda | 128 amostras por ciclo em cada canal; harmônicos até o 32º |
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| Bornes | Corrente IA, IB, IC; tensão UA, UB, UC e neutro |
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MONITEK 9640 — relação de transformação (TTR)
| Resultado | Relação e erro percentual por fase, em cada derivação |
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| Ligações | Dy1, Dy11, Dz, Yy, Yz, Dd, Yd; monofásicos, inclusive religáveis |
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| Deslocamento angular | Identificação do grupo de ligação |
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| Polaridade | Monofásicos, com teste de circuito aberto em H1 |
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| Bornes | H1, H2, H3, GND e X1, X2, X3 |
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MONITEK 9930 — ponte Kelvin digital trifásica
| Resultado | Resistência por par de terminais: X1X2, X3X1, X2X3 e H1H2, H3H1, H2H3 |
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| Método | Corrente contínua, medição a quatro fios, após a estabilização |
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| Leituras | 15 leituras sucessivas por medição, cada uma média de várias medidas |
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| Regulador de tensão | Enrolamento paralelo (C-FC) e TAPs do comutador |
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| Bornes | Corrente (c) e potencial (p) para AT e BT |
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MONITEK 9451-E1 — expansão para aquecimento
| Temperatura | 8 entradas, T1 a T8, sinal de 4 a 20 mA (sensores PT100 com transmissor) |
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| Função dos canais | Topo do óleo, ambiente 1/2/3 ou auxiliar, definida no ensaio |
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| Relés | 2 contatos normalmente abertos, UP e DOWN, 220 V / 5 A máx., para o variador de tensão motorizado |
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TRANS4
Ensaios em vazio e em curto-circuito
Em vazio (NBR 5356-1, 11.5)
- Tensão e frequência nominais aplicadas a um enrolamento (normalmente a BT), demais em aberto
- Mede P0 e I0; em trifásicos, média das três fases; P0 sem correção de temperatura
- Opção de medição adicional a 105 % da tensão nominal
- 4 leituras por parte do ensaio, com correção de fator de forma e de frequência (50 ↔ 60 Hz)
Em curto-circuito (NBR 5356-1, 11.4)
- Tensão reduzida na AT com a BT em curto, derivação a derivação
- Alvo na corrente nominal do tap (a norma exige ≥ 50 %); opção de tensão reduzida
- 4 leituras; temperatura do óleo digitada ou lida por PT100
- Resistência a quente H2H3 no RHMED até 5 min após o último curto
Correção para a temperatura de referência
As perdas em carga são separadas em ôhmicas e adicionais e corrigidas para θr (75, 85 ou 95 °C, conforme a classe):
Pj = I² · (RAT + RBT) · Pa = Pcc − Pj
Pj(θr) = Pj(θ) · (k + θr) / (k + θ) · Pa(θr) = Pa(θ) · (k + θ) / (k + θr)
k = 235 para cobre e 225 para alumínio. As perdas adicionais podem ser calculadas pelo método exato (Pa = Pcc − Pj) ou aproximado (Pa = K · P0).
ELEVA
Elevação de temperatura (NBR 5356-2, método do curto-circuito)
Em breve: ensaio de elevação de temperatura também para transformadores a seco.
| Etapa 1 — perdas totais | Potência ativa igual às perdas totais até a estabilização: variação da elevação do topo do óleo < 1 °C em 3 h; resultado = média da última hora |
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| Etapa 2 — corrente nominal | Imediatamente após, corrente nominal por 1 h, para a elevação média dos enrolamentos sobre o óleo |
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| Registro | 1 ponto a cada 5 min, com a média das leituras do intervalo |
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| Variantes | Perdas totais, sobrecarga de 30 % e perdas reduzidas |
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| Duração típica | 8 a 15 h, com passagem manual ou automática para a etapa 2 |
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Temperatura média do enrolamento por variação da resistência
θ2 = (R2 / R1) · (k + θ1) − k
R1, θ1: resistência e temperatura a frio; R2: resistência a quente extrapolada ao instante do desligamento; k = 235 (cobre) ou 225 (alumínio). Corrigido pela queda do óleo médio durante a hora de corrente nominal.
Limites de elevação — NBR 5440:2025, Tabela 4 (°C)
| Grandeza | 55 | 65 | 75 |
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| Média dos enrolamentos | 55 | 65 | 75 |
| Ponto mais quente | 65 | 80 | 90 |
| Topo do líquido isolante | 50 | 60 | 70 |
| Temperatura de referência | 75 | 85 | 95 |
Correção por altitude (instalação acima de 1 000 m)
| Resfriamento | Redução do limite |
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| Natural (AN) | 1 °C a cada 400 m |
| Forçado (AF) | 1 °C a cada 250 m |
Nenhuma tolerância positiva é admitida sobre os limites de elevação de temperatura.
RTMED
Relação de transformação de espiras (NBR 5356-1, 11.3)
ε = (Rmedida − Rplaca) / Rplaca × 100 %
Rplaca calculada pelas tensões de placa da derivação e pela ligação. Aprovação por fase: |ε| ≤ 0,5 % (NBR 5356-1:2025 e NBR 5440:2025, Tabela 22) — valor configurável.
| Modos | Todos os taps, ou teste de um único tap |
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| Trifásicos | Fases I, II e III; deslocamento angular |
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| Monofásicos | Colunas X1X2, X2X3 e X3X1; polaridade; religáveis em duas passadas (série e paralelo) |
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| Regulador de tensão | Relação por degrau, 33 posições |
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RHMED
Resistência ôhmica dos enrolamentos (NBR 5356-1, 11.2; NBR 5356-2, 5.4 e Anexo C)
| Aplicação | Condição |
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| A frio (rotina) | Transformador desenergizado há pelo menos 3 h; temperatura do enrolamento = média do óleo; para elevação de temperatura, diferença topo/fundo < 5 K |
| A frio H2H3 após o curto | Até 5 min após o último ensaio em curto |
| A quente | Logo após o desligamento do ensaio de elevação; leituras com o tempo contado desde o corte, as três primeiras de preferência em até 4 min; extrapolação para o instante do desligamento |
| Regulador de tensão | Enrolamento paralelo (C-FC) e TAPs do comutador |
Medição em corrente contínua, aguardando a estabilização da leitura (constante de tempo L/R do enrolamento). Resistências registradas por par de terminais, com a temperatura do óleo e o tempo de cada leitura.
MEDIDOR
Grandezas elétricas e harmônicos
| Amostragem | 128 amostras por ciclo em cada um dos 6 canais (3 tensões e 3 correntes) |
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| Espectro | FFT de 128 pontos; harmônicos até o 32º, em % da fundamental |
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| Grandezas | U, I, P, Q e FP por fase; U e I médias, P, Q e S totais, FP médio |
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| Distorção | DHT de tensão e de corrente, por fase |
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DHT = √( Σh=2…32 Xh² ) / X1 × 100 %
SATURA
Curva de saturação do núcleo
| Dados do núcleo | Peso do aço silício [kg], número de espiras do enrolamento ensaiado, área da seção [cm²] |
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| Pontos | U, I, P, indução B [T], W/kg, VA/kg, frequência e fator de forma, a cada degrau de tensão |
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| Gráficos | B × W/kg com os limites de P0; B × VA/kg com os limites de I0 (NBR 5440) |
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B = U / (4,44 · f · N · A)
U: tensão eficaz no enrolamento de N espiras; A: área da seção do núcleo; f: frequência.
A sequência completa de ensaios para a planilha CEPEL/INMETRO está na página
Programas.
