Localização de descargas parciais nos enrolamentos de transformadores por meio da análise de pulsos de corrente
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Universidade Federal de Minas Gerais
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Tese de doutorado
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Walmir Matos Caminhas
Ivan José da Silva Lopes
Rogério Andrade Flauzino
Rafael Silva Alípio
Ivan José da Silva Lopes
Rogério Andrade Flauzino
Rafael Silva Alípio
Resumo
A identificação antecipada e a localização de pulsos de alta frequência relacionados às Descargas
Parciais (𝑃𝐷𝑠) no isolamento sólido de Transformadores de Potência possibilita a
otimização e o planejamento das atividades de manutenção do equipamento, prevenindo paradas
inesperadas e reduzindo o tempo de reparo. Embora diversas técnicas para a geração
experimental e localização de sinais das 𝑃𝐷𝑠 têm sido propostas na literatura, limitações
podem ainda ser notadas, como dificuldades na geração de sinais de correntes similares às
𝑃𝐷𝑠 em condições ainda iniciais da falha e a localização precisa destas descargas ao longo
dos enrolamentos dos transformadores. Em vista disso, neste trabalho, novos métodos para
a geração experimental de pulsos de alta frequência das 𝑃𝐷𝑠 e localização destes sinais são
propostos, baseados, respectivamente, na realização de distúrbios capacitivos ao longo de derivações
extraídas em um enrolamento e na aplicação de modelos de Regressão Linear Múltipla
(𝑀𝐿𝑅). Os resultados mostram que as estratégias empregadas possibilitam a geração de
pulsos de corrente similares às 𝑃𝐷𝑠 resultantes da degradação incipiente do isolamento sólido
dos transformadores e a localização efetiva destes pulsos ao longo do enrolamento, ainda
que utilizando apenas sinais advindos de simulações computacionais no ajuste dos modelos
de regressão. Outrossim, estudos de casos indicam que a estratégia de localização 𝑀𝐿𝑅
pode ser aplicada na localização das 𝑃𝐷𝑠 tanto nas configurações de enrolamentos layer-type
quanto disk-type
Abstract
The early identification and location of high-frequency current pulses related to Partial Discharges (𝑃 𝐷𝑠) in the solid insulation system of Power Transformers enables the optimization
and planning of maintenance interventions, preventing unexpected power interruptions and
reducing downtime. Even though several techniques for 𝑃 𝐷 signal experimental generation
and location have been proposed in the literature, limitations can still be noted, such as the
difficulties in generating current signals similar to the 𝑃 𝐷𝑠 in incipient conditions of the insulation degradation and in the appropriate location of these discharges. In view of these, in
this work, new methods of experimental 𝑃 𝐷 high-frequency current pulses generation and
location are proposed, based on, respectively, the realization of small capacitive disturbances
along taps of the transformer windings and in the use of Multiple Linear Regression models
(𝑀𝐿𝑅). The proposed strategies allow the generation of current pulses similar to the 𝑃 𝐷𝑠
resulting from the initial degradation of the transformers solid insulation and their effective
location along the windings, even if only computational simulated data are employed in the
adjustment of the locator linear regression models. In addition, case studies indicate that the
𝑀𝐿𝑅 localization strategy can be applied to the location of 𝑃 𝐷𝑠 for both layer-type and
disk-type winding configurations.
Assunto
Engenharia elétrica, Descargas elétricas, Transformadores elétricos
Palavras-chave
Degradação do isolamento sólido, Descargas parciais, Distúrbios capacitivos, Localização de 𝑃𝐷𝑠, Regressão linear múltipla
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