Neste trabalho é apresentado um novo método de medição de descargas parciais, através de transformadores de corrente de alta frequência, instalados no condutor de aterramento dos equipamentos do sistema elétrico de potência e acoplados a um osciloscópio. Esse novo método de medição tem como grande ganho o fato dos equipamentos não precisarem ser retirados de operação para realização de medição. Pelo fato das transmissoras serem remuneradas pela disponibilidade das funções transmissão, o diagnóstico dos equipamentos em serviço faz com que os custos sejam reduzidos. Foi realizado um levantamento teórico onde foi definida a curva característica esperada como resposta do transformador de corrente a um sinal impulsivo. Foram levantadas curvas características, em laboratório, através de oscilogramas no domínio do tempo, das assinaturas de descargas parciais em equipamentos com isolação a óleo e a gás SF6, de modo a validar o sinal esperado na fundamentação teórica. Essas assinaturas foram utilizadas em medições em campo, que comprovaram a viabilidade da fundamentação teórica e das assinaturas obtidas em laboratório. Adicionalmente foram levantados fatores que podem influenciar nas medições e mostrados sinais que possuam características diferentes daquelas das descargas parciais, de modo a diferencia-los. / This work presents a new method of measuring partial discharges, through high frequency current transformers, installed in the equipment grounding conductor of the electrical power system and coupled to an oscilloscope. This new measurement method has as great gain, the fact that the equipment doesnt need to be removed from service to perform measurement. Because of the transmission being remunerated by the availability of the transmission functions, diagnosis of equipment in service makes the costs been reduced. A theoretical survey where the characteristic curve expected response from the current transformer to an impulsive signal was set has been done. Characteristic curves were raised in the laboratory through oscillograms in the time domain, of signatures of partial discharges in equipment with SF6 gas and oil isolation, in order to validate expected signal discharges in the theoretical foundation. These signatures were used in field measurements, which proved the feasibility of the theoretical foundation and signatures obtained in the laboratory. Further factors were raised that may influence the measurements and shown signs that have different characteristics from those of partial discharges in order to differentiate them.

Neste trabalho é apresentado um novo método de medição de descargas parciais, através de transformadores de corrente de alta frequência, instalados no condutor de aterramento dos equipamentos do sistema elétrico de potência e acoplados a um osciloscópio. Esse novo método de medição tem como grande ganho o fato dos equipamentos não precisarem ser retirados de operação para realização de medição. Pelo fato das transmissoras serem remuneradas pela disponibilidade das funções transmissão, o diagnóstico dos equipamentos em serviço faz com que os custos sejam reduzidos. Foi realizado um levantamento teórico onde foi definida a curva característica esperada como resposta do transformador de corrente a um sinal impulsivo. Foram levantadas curvas características, em laboratório, através de oscilogramas no domínio do tempo, das assinaturas de descargas parciais em equipamentos com isolação a óleo e a gás SF6, de modo a validar o sinal esperado na fundamentação teórica. Essas assinaturas foram utilizadas em medições em campo, que comprovaram a viabilidade da fundamentação teórica e das assinaturas obtidas em laboratório. Adicionalmente foram levantados fatores que podem influenciar nas medições e mostrados sinais que possuam características diferentes daquelas das descargas parciais, de modo a diferencia-los. / This work presents a new method of measuring partial discharges, through high frequency current transformers, installed in the equipment grounding conductor of the electrical power system and coupled to an oscilloscope. This new measurement method has as great gain, the fact that the equipment doesnt need to be removed from service to perform measurement. Because of the transmission being remunerated by the availability of the transmission functions, diagnosis of equipment in service makes the costs been reduced. A theoretical survey where the characteristic curve expected response from the current transformer to an impulsive signal was set has been done. Characteristic curves were raised in the laboratory through oscillograms in the time domain, of signatures of partial discharges in equipment with SF6 gas and oil isolation, in order to validate expected signal discharges in the theoretical foundation. These signatures were used in field measurements, which proved the feasibility of the theoretical foundation and signatures obtained in the laboratory. Further factors were raised that may influence the measurements and shown signs that have different characteristics from those of partial discharges in order to differentiate them.

Submitted by Bruno Albuquerque de Castro null (bruno.castro@feb.unesp.br) on 2016-06-01T17:52:34Z No. of bitstreams: 1 Bruno_Albuquerque_de_Castro_MestradoEE.pdf: 3788528 bytes, checksum: 28b69717116921fa999eda08254ac160 (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Paula Grisoto (grisotoana@reitoria.unesp.br) on 2016-06-02T19:10:47Z (GMT) No. of bitstreams: 1 castro_ba_me_bauru.pdf: 3788528 bytes, checksum: 28b69717116921fa999eda08254ac160 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-06-02T19:10:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 castro_ba_me_bauru.pdf: 3788528 bytes, checksum: 28b69717116921fa999eda08254ac160 (MD5) Previous issue date: 2016-05-25 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / O monitoramento e a localização precoce de descargas parciais em aparelhos de alta tensão, como nos transformadores de potência, são de fundamental importância para a prevenção de problemas funcionais associados à degradação contínua dos materiais que compõe o isolamento elétrico destes tipos de aparelho. Alguns fatores críticos na operação dos transformadores, como o funcionamento em sobrecarga, superaquecimento, transitórios e sinais elétricos de grande conteúdo harmônico vinculados a sistemas chaveados, em longo prazo, fazem com que o sistema de isolação de um transformador apresente degradação de suas propriedades físicas e químicas intrínsecas aos diversos tipos de materiais utilizados para esta finalidade e, deste modo, surjam descargas parciais. Este trabalho teve como objetivo aplicar sensores piezelétricos de baixo custo para a identificação e localização de descargas parciais em transformadores de potência por meio de sistemas inteligentes do tipo Redes Neurais e sistema de inferência neuro fuzzy adaptativos. Ambos os sistemas foram treinados com algumas métricas de processamento de sinais e os resultados de erro médio de localização chegaram na casa dos milímetros. Variou-se o número de sensores acoplados e foi realizado um estudo sobre os resultados de localização obtidos. / Partial discharge damages in power transformers require high cost monitoring procedures based on corrective maintenance or even interruptions of the power system. The development of online non-invasive monitoring systems to detect partial discharges in power transformers has great relevance since it can reduce significant maintenance costs. Some critical factors in the operation of transformers such as overload, nonlinear loads, transient voltage surges by atmospheric origin and switching, can make the insulation system of transformers to lose their physical and chemical properties. Therefore, these operating conditions can cause early deterioration of the insulation, causing internal partial discharges that may develop into major defects and thus shorten the useful life of electrical equipment. This research aimed to apply a low cost piezoelectric sensors for partial discharge identification and location in power transformers through intelligent systems such as neural networks and adaptive fuzzy inference system. Both systems were trained with some signal processing metrics and the results for location error was in the region of millimeters. It was varied the number of coupled sensors and a study was conducted on the obtained location results.

Made available in DSpace on 2014-06-12T16:00:17Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo6352_1.pdf: 3506508 bytes, checksum: d2730a2c9628d30e079fa0dcef4aa7df (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2007 / Com o advento da promulgação das Leis 10.847/2004 e 10.848/2004, o Setor Elétrico Brasileiro passou a adotar a competitividade como elemento balizador para obtenção das concessões, seja na transmissão, seja na geração de energia elétrica. Nesse sentido, as empresas do setor terão que intensificar, significativamente, os processos de monitoramento dos equipamentos que constituem o sistema elétrico, de forma a otimizar suas utilizações, repercutindo, em conseqüência, nas decisivas questões de vida útil dos mesmos e, portanto, na confiabilidade, continuidade e qualidade do fornecimento de energia elétrica para a sociedade. O avanço tecnológico ocorrido nas duas últimas décadas, particularmente nos sistemas micro-processados, vem repercutindo em melhorias das ferramentas disponibilizadas para a operação do Sistema Nacional Interligado SIN. Os sistemas de proteção e controle das instalações migraram, nesse período, da tecnologia eletromecânica para a eletrônica analógica e desta para a digital, tornando-se subsistemas bastante eficientes. Com os equipamentos de grande porte, como os geradores, turbinas, transformadores, reatores, dentre outros, não se constatou um avanço de igual intensidade na técnica do monitoramento. Muitas são as situações em que os equipamentos aparentam estar funcionando em condições plenamente satisfatórias quando, na realidade, eles estão submetidos a condições críticas. É como um indivíduo que sofre um ataque cardíaco fulminante, um incremento infinitesimal de estresse no equipamento tornao indisponível e quase sempre o danifica. Dentro deste contexto, essa dissertação de mestrado focaliza as possibilidades de melhor aproveitamento da tecnologia disponível de sensores, particularmente, ópticos, acústicos e micro-processados para otimizar o processo de supervisão e monitoramento de equipamentos, bem como para melhor condicionar a aprendizagem dos fenômenos que, internamente, neles ocorrem. Neste caso o da aprendizagem explorase a técnica de realidade virtual numa visão imediatista para, nos médio e longo prazos, prospectar a possibilidade de investimento em sistemas virtuais on line , aqui entendido como a perspectiva de monitoramento do funcionamento interno do equipamento visualizado em tempo real e em espaço tridimensional. Para atingir os objetivos visualizados, a presente dissertação faz abordagem em três grandes aspectos, adotando uma dinâmica top down , do geral para o particular. O primeiro aspecto aborda o estado atual da arte de monitoramento de equipamentos, de um modo geral, de forma a contextualizar onde estamos . O segundo, apresenta as perspectivas de avanços esperados na aplicação da tecnologia disponível. Neste caso, considerando o grande espectro de equipamentos e possibilidades, bem como para dotar o trabalho de pragmatismo, apresenta-se uma proposta de modelo, cunhado de endoscópico , para um equipamento específico o transformador de potência. Sua escolha deveu-se ao fato de ele se constituir num dos mais caros e importantes equipamentos de um sistema elétrico. Finalmente, o terceiro aspecto enfoca um estudo de caso que permite validar o conceito proposto. Para tanto, foram feitas simulações de descargas parciais no Centro de Pesquisa de Energia Elétrica CEPEL, entidade de renome nacional e que atende, precipuamente, às empresas do Grupo Eletrobrás. Nas simulações, em apreço, enfocando, desta feita, um subconjunto dos problemas de um transformador de potência, foram geradas situações de falhas internas e a partir do uso de fibra óptica e sensores acústicos foi possível mapear a provável localização do defeito, locando-o no espaço tridimensional. Pôde-se concluir, portanto, que pequenas descargas internas que, em números repetidos, resultam na gradativa deteriorização das partes isolantes, podem, a partir do uso adequado de sensores, ser detectadas a tempo hábil, evitando-se uma perda do equipamento, que via de regra repercute em profundo prejuízo para as empresas e para a operação do sistema elétrico. Em síntese, a dissertação apresenta o status atual geral do monitoramento de equipamentos (ou seja, onde estamos), para onde, entendemos que devamos caminhar, inclusive contemplando a técnica de Realidade Virtual e, de forma prática, a partir de um estudo de caso, demonstra não se tratar apenas de uma idéia teórica ou de um desejo sem suporte técnico, mas sim de um objetivo plenamente alcançável