Orientador: Ioshiaki Doi / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica / Made available in DSpace on 2018-07-14T22:56:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Negrisoli_ManoelEduardoMiranda_D.pdf: 7386370 bytes, checksum: e4b3aa34076d1b46932aa612fbc23701 (MD5) Previous issue date: 1989 / Resumo: O dimensionamento das distâncias elétricas de isolamento de linhas de transmissão de energia é feito em função dos níveis de isolação desejado para os vários tipos de solicitações elétricas e mecânicas a que estarão submetidas. Quanto maior a tensão de transmissão maior é a predominância relativa às solicitações de surtos de manobra.No presente trabalho é dimensionado o isolamento de uma torre de transmissão de energia elétrica em função do risco de falha total desejado, face aos surtos de manobra, considerando-se a probabilidade estatística de ocorrência de condições atmosféricas (pressão, temperatura, umidade e velocidade dos ventos), distribuição estatística dos valores dos surtos de manobra nas três fases, gaps compostos de uma torre, torres em paralelo e o balanço parcial das cadeias de isoladores de toda a linha. Inicialmente o dimensionamento das distâncias elétricas de isolamento, é feito pelas expressões convencionais de calculo para todos os tipos de solicitações elétricas. Com este projeto básico, e calculado o risco de falha, considerando-se as condições atmosféricas ambientais no trajeto da linha de transmissão. Sendo este risco de falha, maior que o previamente estipulado, realimenta-se o projeto inicial de isolamento, aumentando-se a distância onde o risco de falha for maior e assim iterativamente. o método apresentado, possibilita o dimensionamento das torres, da forma mais compacta possível ,reduzindo suas dimensões e por conseqüência seu peso e custo, em função do risco que se deseja, evitando-se isolamentos exagerados por falta de recursos de cálculo e do perfeito conhecimento das condições ambientais ao longo da linha. Para que o projeto seja completado, necessita-se ainda do posicionamento dos cabos de blindagem contra descargas elétricas atmosféricas e a avaliação do desempenho neste caso. As dimensões da torre, principalmente a cadeia de isoladores, podem ser alteradas em função deste efeito, caso não se consiga, o desempenho desejado através do posicionamento dos cabos guarda, em termos do ângulo de blindagem e acoplamento magnético com os condutores fase / Abstract: The cost of an electrical transmission line depends greatly on the cost of its towers, which in turn are priced according to their dimensions and weight. These factors are greatly influenced by the insulation and particulary by the dimensions of the air-gaps. Large air-gaps have lower risks-of-failure when submitted to a given electrical stress than srnaller ones. But there is a price to pay for the added safety in the form of higher prices.The purpose of this work is to present a method which permits an optimized design of the transmission towers insulating structures for a specified risk-of-failure, under different types of electrical stresses to which they might be submitted, considering statistica1 probabilities of unfavorable atmospheric conditions (pressure, temperature, humidity and wind speeds), amplitudes of voltage surges and its distribution along the line, as well as the number of parallel tower gaps and insulator swings. Conventional design methods are used for a preliminary design based on all .the types of overvoltage stresses and its risk of failure is calculated, considering the existing atmospheric conditions along the line route. If the calculated risk-of-failure does not comply to the.specified one, adjustments are made on the gap distances of the original design which presented highest risk and new values for the whole structure are calculated. New comparisons may indicate the netessity of new adjustments, which are made. This procedure is repeateduntil the design can be considered satisfactory andits risk-of-failure complies with the specified.one. To complete the tower insulation coordination project, a evaluation of lightining impulse performance, should be made.The tower dimensions might be changed, mainly with the aspects to insulators strings, if satisfactory performance is not achieved by the shielding cable position, with respect to the shielding angle and mutual coupling with phase cables / Doutorado / Automação / Doutor em Engenharia Elétrica

Orientador: Luiz Henrique Meyer. / Dissertação (mestrado) - Universidade Regional de Blumenau, Centro de Ciências Tecnológicas, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica.

Orientador: Aparecido Augusto de Carvalho / Banca: Claudio Kitano / Banca: Darcy Hiroe Fujii Kanda / Banca: Anderson Rodrigues Lima Caires / Banca: Samuel Leite de Oliveira / Resumo: Neste trabalho verificamos o potencial das técnicas de absorção UV-Vis e de fluorescência para o monitoramento da degradação do óleo mineral isolante (OMI), utilizado em transformadores em função do seu aquecimento. Foram realizadas medições e análise de mapas de contorno (excitação - emissão) de amostras de óleo mineral isolante novo e regenerado não diluídas e diluídas em hexano após aquecimento sistemático das mesmas e retorno à temperatura ambiente. Também foram obtidos espectros de absorção das amostras diluídas. As medições citadas foram realizadas para monitorar a degradação de amostras não diluídas de óleos minerais isolantes novos e regenerados, de forma a verificar a aplicabilidade das técnicas sem um preparo inicial das amostras. Os resultados mostraram que os valores de absorção e fluorescência sofrem mudanças sistemáticas a partir de cerca de 150°C, temperatura na qual a degradação do óleo se torna mais pronunciada. Foram observados comportamentos similares de absorção e fluorescência, tanto para o óleo novo quanto para o regenerado, o que indica que esta técnica óptica simples pode ser usada para o monitoramento contínuo da qualidade do óleo, independentemente da sua fonte. Os possíveis mecanismos responsáveis pelas alterações também são discutidos, tal como o efeito da geometria da configuração experimental das medições de fluorescência. Os resultados fornecem informações para o desenvolvimento de dispositivos portáteis, simples e de custo potencialmente baixo, capazes de verificar a qualidade do óleo mineral isolante em laboratórios e ambientes remotos sem a necessidade de qualquer preparação prévia da amostra. / Abstract: In this study we verify the potential of the UV-Vis absorption and fluorescence techniques to monitor the degradation of the insulating mineral oil (IMO) used in transformers depending on their heating. Measurement and analysis of contour maps (excitation - emission) were taken from samples of new and regenerated insulating mineral oils diluted and undiluted in hexane after systematically heating and bringing them back to room temperature. Absorption spectra were also obtained from diluted samples. The mentioned measurements were performed to monitor the degradation of new and regenerated insulating mineral oil undiluted samples in order to verify the applicability of the techniques without prior sample preparation. The results showed that the values of absorption and fluorescence underwent systematic changes starting at about 150 °C, temperature at which oil degradation becomes more pronounced. Similar absorption and fluorescence behaviors for both new and regenerated oils were observed, indicating that this simple optical approach may be used for continuous monitoring of oil quality, regardless of its source. The possible mechanisms responsible for the changes are also discussed, and the effect of the geometry of the experimental setup of the fluorescence measurements was investigated as well. The results provide the basis for the development of portable, simple and potentially inexpensive devices, able to check the insulating mineral oil quality in laboratories and remote environments without the need of any prior preparation of the sample. / Doutor

A ocorrência de arborescências em água (water tree) ou elétrica (electrical tree) é apontada como o principal fenômeno de degradação em isolações sólidas de cabos de distribuição de energia elétrica. A evolução destas arborescências pode levar a camada de isolação à ruptura dielétrica e, como conseqüência, à falha destes equipamentos, com a interrupção do fornecimento de energia elétrica. O entendimento deste fenômeno é necessário para desenvolver métodos de análise e prevenção da ruptura de materiais isolantes. Este trabalho mostra a aplicação da técnica contraste de fase por raios X como metodologia para o estudo das arborescências formadas em materiais isolantes de borracha de propileno etileno (EPR) e polietileno reticulado (XLPE). / The water tree or electrical tree occurrence is identified as the main phenomena in the degradation in solid isolations of the electric energy distribution cables. The water tree evolution can lead to dielectric breakdown of the isolation layer and, consequently, to the failure this equipment and the interruption of the electric energy supply. The understanding this phenomenon is necessary for the development analysis methods and to prevent collapse in the polymeric insulation. This work demonstrates the application of X-ray phase contrast technique as a methodology for the study of the water tree and electrical tree in Ethylene propylene rubber (EPR) and crosslinked polyethylene (XLPE).