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O Estado da Arte das Aplicações para Diagnóstico de Umidade em Transformadores de Potência Marcelo E. de C. Paulino.

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1 O Estado da Arte das Aplicações para Diagnóstico de Umidade em Transformadores de Potência Marcelo E. de C. Paulino

2 Envelhecimento Térmico Envelhecimento Dielétrico Envelhecimento Mecânico Envelhecimento Quimico Geração de Umidade Umidade externa no ambiente do transformador Envelhecimento do Isolamento Marcelo Paulino – 2

3 3 Envelhecimento do Papel Devido o envelhecimento temos a quebra das móleculas do papel (despolimerização) – O resultado Água Gases (CO, CO2) Grupo dos Aldeídos (Alcalinos) Grupos Carbônicos (ácidos orgânicos)

4 Calor e água aceleram o processo de envelhecimento Water Content in the Paper Relative Velocity of Depolimerization Processo de Envelhecimento Marcelo Paulino – 4

5 Propriedades do Dielétrico Medida das propriedades: Condutividade do papel e óleo Polarização Interfacial Influenciados por: Geometria do Isolamento Temperatura Umidade Envelhecimento Current input Guard Voltage Source ~ A Complex Capacitance C Marcelo Paulino – 5

6 Superposição do Fenômeno Dielétrico Antigo/Úmido Novo Quente Antigo Úmido f/Hz DF X/Y=30/15% Polarização Interfacial 0.30

7 Domínio do Tempo: Correntes de Polarização/Despolarização PDC Corrente no dominio do tempo durante carga e descarga Interpretação Tempo curto: condutividade do óleo Médio : geometria do isolamento Tempo longo: umidade e envelhecimento

8 Domínio da Frequência: Frequency Domain Spectroscopy FDS Interpretação Rampa : conductividade do óleo Topo : Geometria do isolalmento Baixas frequencias : umidade e envelhecimento

9 Medidas no Domínio da Freqüência 0,001 0,01 0, ,00010,0010,010, Frequency (Hz) Dissipation factor Fator de Dissipação no domínio da freqüência Tanque Guarda AT BT Fonte de Tensão Isolamento principal ~ Medidor corrente ?

10 1.f > 0.1 Hz - domínio freqüência, 2.f < 1 Hz -domínio tempo 3.Transformação do dado de tempo no domínio da freqüência 22 min para range: 1 kHz - 1 mHz DIRANA – técnica patenteada Combinação dos Domínios do Tempo e Freqüência Marcelo Paulino – 10

11 Esquema para medida com 2 canais em transformador de 3 enrolamentos Marcelo Paulino – 11

12 Característica e avaliação

13 Análise da Umidade baseada em Comparação

14 Transformadores Análise do conteúdo de umidade Monitoramento da umidade Buchas Umidade Envelhecimento pelo ambiente temperatura Isolamento de Cabos, Gerador, Motor e TCs secas umidas Bucha RIP armazenada sobre condições umidas e depois secas Aplicações em Campo

15 Considerações Finais Motivação: contaminação pelo envelhecimento e umidade Diagramas de equilíbrio tradicionais superestimam a umidade Arranjo para medidas: Utilização de dois canais de medida Interpretação: Baixas freqüências são importantes Medidas rápidas pela combinação do domínio do tempo e freqüência Avaliação da umidade baseada em normas internacionais Marcelo Paulino – 15

16 Eng. Marcelo Paulino


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