[pt] Os equipamentos elétricos de alta tensão são peças
fundamentais na produção industrial. Porém, os sistemas de
isolamento são os que mais apresentam problemas ao longo da
vida útil dos nossos equipamentos. Suas propriedades
dielétricas são alteradas ao longo do tempo e, desta forma
devem ser monitoradas. Dentre as principais anomalias
acometidas aos sistemas de isolamento, estão as Descargas
Parciais (DP).Elas são resultado do rompimento da rigidez
dieétrica do material isolante submetido a um intensivo
campo elétrico . Até alguns anos atrás, em virtude da
existência dos mecanismos de medição que possibilitassem o
armazernamento de dados, muito pouco se efetuava para o
acompanhamento das condições apresentadas pelos sistemas de
isolamento.Com advento de sistemas digitais,esta limitação
foi vencida. No entanto, a obtenção de dados reais e sua
posterior avaliação são mecanismos que ainda carecem de um
bom número de anos de experiência para sua elucidação. Esse
fato advém,principalmente, da dificuldade em obtê-los .Como
forma de contornar problema de falta de dados reais, foram
desenvolvidas as célualas que têm como características
simular os principais tipos de defeitos existentesnos
sistemas de isolamento de alta tensão.Essas células são
isoladas por materiais dielétricos idênticos ao que são
usados em equipamentos elétricos reais. Dessa forma, foi
possível a simulação de defeitos e a posterior aquisição,
através do método eletromagnético de medição de DP, de um
número suficiente de dados. Esses dados foram,então,
aplicados no ajuste do sistema de reconhecimento de padrões
de DP, onde se faz uso da teoria fractal, como um mecanismo
de compactação de dados, por meio das grandezas fractais
denominadas de dimensão fractal e lacunaridade, e também
das redes neurais artificiais, com a utilização de um
algoritmo supervisionado através do modo de treinamento
back-propagation.Essa etapa,denominada de laboratorial, foi
de fundamental importância para obtenção de conhecimento
experimental bastante útil para a aplicação em ambientes
reais.Outra fonte de informação também foi disponibilizada
e se refere aos níveis de gases encontrados nas amostras de
óleo colhidas junto aos transformadores de potência. Esta
análise, conhecida como análise cromatográfica,baseia-se na
existência de determinados tipos de gases para apontar o
tipo de anomalia acometida ao sistema de isolamento do
equipamento elétrico.Embora existam alguns métodos capazes
de realizar tal diagnóstico, a tese fez uso das
informações de um especialista.Essas afirmações foram
então empregadas em um sistema neuro-fuzzy hierárquico, que
tem como fundamento a extração de regras que relacionam os
níveis de gases obtidos pela cromatografia gasosa com o
tipo de anomalia existente no sistema de isolamento .Após
esse processo um conjunto de transformadores de potência
reais foi monitorado através de técnicas de cromatografia e
do método eletromagnético.As duas técnicas, portanto, são
usadas para estimar a ocorrência de DP nos sistemas de
isolamento e, cosequentemente, o nível de degradação dos
mesmos.Desta forma, a tese apresenta um sistema de
diagnóstico que se utilizada de dados internos ao sistema
de isolamento dos equipamentos elétricos baseados na
ocorrência de DP. Esse sistema indica, ao seu final, um
conceito sobre o atual estado operativo do mesmo, podendo
este ser utilizado em um planejamento mais adequado que
previna perdas intempestivas. A avaliação de desempenho do
modelo, tanto laboratorial quanto em campo, apresentou
ídices elevados, culminando em uma confirmação visual
interna de um equipamento real, que comprova a eficiência e
a importãncia do sistema. / [en] High voltage (HV) power apparatus are fundamental parts in
the industrial process. It is also well Known that
electrical insulation systems are the parts that present
more problems through the life cycle of an HV apparatus.
The dielectric properties of materials are altered during
operation time and for this reason they should be
monitored. Among the main anomalies that can affect the
insulation systems are the Partial Discharges (PD). They
are result of a partial failure of the dielectric rigidity
of the insulating material submitted to an intense electric
field.Until recently, probably due to the inexistence of
measurement mechanisms that made possible the storage of
data, very a little could be done to accompany the actual
condition of insulation systems. With the coming of digital
systems, this limitation was overcome.However, the
obtention of real data and their subsequent evaluation are
mechanisms that still will demand a good number of years
of experience to perfect . This fact occurs, mainly, due to
the difficulty in obtaining those data .As a way to the
problem of lack of real data, special cells development
with the purpose of simulating the principal types of
defects that occur in HV insulation equipment . In that
way, it was possible to do both the simulation of the
defects and the measurement and acquisition, through the
electromagnetic measurement method, of an expressive number
of data. Those data were used to adjust a system of pattern
recognition of PD, using artificial neural networks, where
it is also made use of the fractal theory, as a mechanism
of data compression, by measures of fractal dimension and
lacunarity. That stage, denomited laboratory, was of
fundamental importance to the obtention of experimental .
Knowledge very useful to the development of real operating
systems .Another source of information that was also
available refers to the levels of gases found in oil
samples from the interior of power transformers. This
analysis, known as analysis of dissolved gases or
chromatography, is based on the existence of certain types
of gases as an indication of the type of anomaly on the
electrical insulation system. Although some mehods exist,
capable of accomplishing such diagnosis, the thesis made
use of a specialist`s information. Those statements were
used then in a hierarchical neuro-fuzzy model, designed
method, with the type of anomaly existent in the
insulation system. After that process, a real sample of
operating HV power apparatus was monitored using the two
analysis techniques, the chromatography and the
electromagnetic method of PD measurement.Therefore these
two techniques, are used to estimate the PD activity in
the insulation systems and, consequently, their level of
degradation . In resume the thesis presents a diagnosis
system that makes use of internal data from the electrical
insulation system with base in the PD occurrence. That
system indicates, at the end, a concept of its current
operative state, being able to be used in a more
appropriate planning in order to prevent inopportune
losses. The evaluation of the model, as much of simulating
as in field, present high indexes and a visual confirmation
intern of a real equipment, that proves the efficiency and
the importance of system.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:puc-rio.br/oai:MAXWELL.puc-rio.br:2190 |
| Date | 13 December 2001 |
| Creators | HELIO DE PAIVA AMORIM JUNIOR |
| Contributors | MARLEY MARIA BERNARDES REBUZZI VELLASCO |
| Publisher | MAXWELL |
| Source Sets | PUC Rio |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | TEXTO |
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