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REP
XXII-SNPTEE
SEMINÁRIO NACIONAL
DE PRODUÇÃO E
TRANSMISSÃO DE
ENERGIA ELÉTRICA
13 a 16 de Outubro de 2013
Grupo de Estudo de Transf ormadores, Reatores, Materiais e Tecnologias Emergentes (GTM)
RELATÓRIO ESPECIAL PRÉVIO
Miguel Carlos Medina Pena - CHESF
João Baldauf - AREVA T&D Brasil
Orsino Borges De Oliv eira Filho - CEPEL
1.0 CONSIDERAÇÕES GERAIS
Com base nos Informes técnicos apresentados podemos observar ainda uma grande preocupação referente a sobrecarga em transformadores, envolvendo a especificação, os riscos e conseqüências, além dos
aspectos de entendimento da regulamentação existente. Outro tema presente nos informes técnicos foram sobre as técnicas e procedimentos de manutenção, com ênfase para novos ensaios,
monitoramento on-line, diagnóstico e gestão da manutenção de transformadores.
Referente a novas tecnologias as abordagens predominantes foram sobre a evolução e experiências com óleo mineral isolante e novas tecnologias para buchas livres de papel isolante.
2.0 CLASSIFICAÇÃO DOS INFORMES TÉCNICOS
Os 35 (trinta e cinco) inf ormes técnicos apresentados f oram classif icados em 04 (quatro) grupos, conf orme grade de horário do ev ento, em f unção do conteúdo técnico
como conf orme indicado a seguir:
Ocorrências em Transf ormadores;
Especif icação de Transf ormadores;
Nov os materiais Aplicados ao Setor Elétrico;
Nov as Técnicas de Ensaio, Medição, Monitoramento, Diagnósticos e Gestão
2.1 250Ocorrências em transformadores:
545 - AVALIAÇÃO DO DESEMPENHO DE TRANSFORMADORES DE POTÊNCIA E REATORES NO SISTEMA ELÉTRICO BRASILEIRO – RELATORIO DO GT
A2-02
1000 - MODELAGEM NUMÉRICA DE CAMPO ELÉTRICO EM TRANSFORMADOR DE 550KV ATRAVÉS DOS MÉTODOS DE ELEMENTOS FINITOS 3D E DO
“CUMULATIVE STRESS” DE RELUTÂNCIAS
2.2 251Especificação de Transformadores
541 - AVALIAÇÃO DAS CONDIÇÕES DE SOBRECARGA IMPOSTAS AOS TRANSFORMADORES PELOS PROCEDIMENTOS DE REDE DO ONS E O
IMPACTO NAS ESPECIFICAÇÕES DA CHESF
800 - “CICLO DE SOBRECARGA DIÁRIO EM TRANSFORMADORES E SUA EXPECTATIVA DE VIDA ÚTIL – EXPERIÊNCIA E SUGESTÕES PARA ENSAIO
DE ELEVAÇÃO DE TEMPERATURA PARA VERIFICAÇÃO AO ATENDIMENTO DA ANEEL 191”.
2.3 252Novos Materiais aplicados ao setor elétrico
636 - NOVA TECNOLOGIA DE ISOLAMENTO LIVRE DE PAPEL PARA BUCHAS DE ALTA TENSÃO TIPO CONDENSIVAS CAPACITIVAS
751 - ENVELHECIMENTO ACELERADO COMPARATIVO DE PAPÉIS KRAFT NEUTRO E TERMOESTABILIZADO EM ÓLEO MINERAL E ÉSTER NATURAL
ISOLANTES
754 - AVALIAÇÃO DO DESEMPENHO DE ÉSTERES NATURAIS COMO MEIO ISOLANTE EM EQUIPAMENTOS ELÉTRICOS
763 - AVALIAÇÃO DE PAPÉIS ISOLANTES E ELASTÔMEROS APÓS CONTATO COM ÉSTER NATURAL ISOLANTE BIOVOLT A
831 - REVITALIZAÇÃO E REPOTENCIAÇÃO DE TRANSFORMADORES UTILIZANDO TECNOLOGIA DE ÓLEO VEGETAL ISOLANTE
841 - MAPEAMENTO E PERSPECTIVAS DA NANOTECNOLOGIA NO SETOR ELÉTRICO BRASILEIRO
870 - DESENVOLVIMENTO E PRODUÇÃO DE TINTA ADEQUADA AO MICRO CLIMA DE USINAS TERMELÉTRICAS
938 - AVALIAÇÃO DA CURVA V-I DE MATERIAIS SUPERCONDUTORES PARA APLICAÇÕES NO SETOR ELÉTRICO
2.4 253Novas técnicas de ensaio, medição, monitoramento, diagnóstico, bem como processamento e gestão de seus resultados aplicadas a
transformadores, reatores e sistemas isolantes em alta tensão.
564 - ENSAIOS DE DESCARGAS PARCIAS EM TRANSFORMADORES DE POTÊNCIA ASSOCIADOS AOS ENSAIOS FISICO-QUÍMICOS DO ÓLEO – UM
ESTUDO DE CASO
600 - A INFLUÊNCIA DA POLARIDADE DA CHAVE COMUTADORA SOBCARGA DE AUTOTRANSFORMADORES NOS ENSAIOS DE ANÁLISE DE
RESPOSTA EM FREQUÊNCIA – COMISSIONAMENTO AT2 SE JAURU.
613 - MONITORAMENTO TÉRMICO ON-LINE DE TRANSFORMADORES POR MEIO DE SENSORES DE REDES DE BRAGG EM FIBRA ÓPTICA
615 - DESCARGAS PARCIAIS EM TRANSFORMADORES DE POTÊNCIA – DETECÇÃO E ANÁLISE POR MEIO DA TÉCNICA DE EMISSÃO ACÚSTICA
626 - DESENVOLVIMENTO DE SISTEMA DE SENSORIAMENTO ÓPTICO PARA DETECÇÃO DE DESCARGAS PARCIAIS EM BUCHAS DE
TRANSFORMADORES
646 - ALGORITMO MEAN SHIFT APLICADO A CARACTERIZAÇÃO DE CLUSTERS PARA DIAGNÓSTICO DE FALHAS EM TRANSFORMADORES DE
POTÊNCIA
672 - REVITALILZAÇÃO DOS TRANSFORMADORES 111 MVA DA UHEGNB - USINA HIDRELÉTRICA GOV. NEY AMINTHAS DE BARROS BRAGA
677 - IDENTIFICANDO A INTERAÇÃO ENTRE SISTEMA DE ENERGIA ELÉTRICA E AUTOTRANSFORMADORES DE POTÊNCIA PELA ANÁLISE DAS
www.bvr.com.br/snptee/sistema/xxiisnptee/adm/gerarRep.php
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TENSÕES TRANSITÓRIAS MEDIDAS UTILIZANDO TAP CAPACITIVO DAS BUCHAS
695 - COMPARAÇÃO DE MODELOS DE TRANSFORMADORES DE POTÊNCIA BASEADO NA ANÁLISE DE RESPOSTA EM FREQUÊNCIA
717 - AVALIAÇÃO DA CONFIABILIDADE DE TRANSFORMADORES DE POTÊNCIA POR MEIO DA CORRELAÇÃO ENTRE ENSAIOS ELÉTRICOS DA PARTE
ATIVA E FÍSICO-QUÍMICOS DO ÓLEO ISOLANTE
737 - APLICAÇÃO DE METODOLOGIAS DE DIAGNÓSTICO DE FALHAS EM TRANSFORMADORES ISOLADOS A ESTER NATURAL
744 - VALIDAÇÃO DAS NOVAS TÉCNICAS DE ENSAIOS EM BUCHAS, FP% COM VARIAÇÃO DE FREQUÊNCIA E FDS.
760 - AVANÇOS NO DESENVOLVIMENTO DE UM TRANSFORMADOR DE POTÊNCIAL ÓPTICO PARA APLICAÇÃO EM LINHAS DE DISTRIBUIÇÃO
796 - ANÁLISE DA RESPOSTA EM FREQUÊNCIA E IMPEDÂNCIA TERMINAL – DEFINIÇÕES E APLICAÇÕES
797 - ESPECTROSCOPIA DO DIELÉTRICO NO DOMÍNIO DO TEMPO E DA FREQUÊNCIA PARA AVALIAÇÃO DE EQUIPAMENTOS DE ALTA TENSÃO
801 - GUIA DE MANUTENÇÃO PARA TRANSFORMADORES DE POTÊNCIA E REATORES TIPO SHUNT
816 - OS SISTEMAS DE MONITORAÇÃO SÃO UTILIZADOS E CONTRIBUEM EFETIVAMENTE PARA MELHOR O&M?
851 - ESTUDO DE MARCADORES QUÍMICOS EM ÓLEO MINERAL E VEGETAL ISOLANTES PARA ACOMPANHAMENTO DA DEGRADAÇÃO DE PAPÉIS
ISOLANTES DE TRANSFORMADORES
894 - MONITORAMENTO PREDITIVO POR ANÁLISE CROMATOGRÁFICA DE GASES DISSOLVIDOS APLICADA COMUTADORES DE DERIVAÇÃO EM
CARGA – EXPERIÊNCIA DA CEMIG
896 - DESENVOLVIMENTO DE CENTRO DE MONITORAMENTO E DIAGNÓSTICO REMOTO DE EQUIPAMENTOS DE GERAÇÃO E TRANSMISSÃO
INTEGRADO A PORTAL DE MANUTENÇÃO
995 - PREVENÇÃO DE FALHA EM TRANSFORMADOR TRIFÁSICO 525 KV PELA MONITORAÇÃO ON-LINE DE TANGENTE DELTA DE BUCHAS
999 - APLICAÇÃO DE SISTEMAS DE MONITORAÇÃO ON-LINE NA VISÃO DA ENGENHARIA DE MANUTENÇÃO
1001 - MODELAGEM DE ESFORÇOS INTERNOS A ENROLAMENTOS CILÍNDRICOS DE TRANSFORMADORES ATRAVÉS DO MÉTODO DE REDE DE
RELUTÂNCIAS
2.5 279Especificação e avaliação de transformadores e reatores em regime de sobrecarga
2.6 280Métodos e técnicas para calibração de dispositivos em condições online
2.7 281Técnicas para avaliação de expectativa de vida útil de isoladores poliméricos
3.0 RELATÓRIO SOBRE OS INFORMES TÉCNICOS
3.1 - AVALIAÇÃO DO DESEMPENHO DE TRANSFORMADORES DE POTÊNCIA E REATORES NO SISTEMA ELÉTRICO BRASILEIRO – RELATORIO DO GT A2-02
BASTOS, G.M.(1);MARIN, M.A.(2);MARTINS, H.A.(3);JR, R.A.(4); - Eletrobras Furnas S/A(1);COPEL(2);CEPEL(3);ABB(4);
O desempenho dos transf ormadores e reatores de potência instalados no sistema brasileiro f oi av aliado pelo Grupo de Trabalho GT A2-02 do Comitê de Estudos A2 do
Cigre Brasil atrav és da análise das inf ormações sobre f alhas e def eitos coletados junto as mais importantes concessionárias brasileiras. As taxas de f alhas e def eitos
dos equipamentos em relação a sua classe de tensão, tipo, f unção e idade são apresentadas e comparadas com estatísticas anteriores.
Perguntas e respostas:
A) Quais as principais dif iculdades encontradas juto as concessionarias para realizar a pesquisa ?
Lev antamento de dados de desempenho de transf ormadores não tem sido uma taref a f ácil tanto no Brasil como no exterior. Dentre os principais motiv os podemos
salientar a restrição imposta pelas concessionárias para disponibilizar seus dados e suas inf ormações em um ambiente de competitiv idade, as dif iculdades de se
caracterizar o que são f alhas e def eitos, e estabelecimento do melhor método de cálculo. Para minimizar estas dif iculdades o Grupo de Trabalho decidiu pelos seguintes
procedimentos: • Utilizar o mesmo critério e método do Cigré 1983 • Elaborar um questionário com perguntas diretas e limitadas as inf ormações necessárias ao cálculo
da taxa de f alhas • Tratar todas as inf ormações recebidas como sigilosas e todas as ref erencias diretas e indiretas dos dados coletados que poderiam permitir a
identif icação da sua origem não serão div ulgadas. • Ef etuar um amplo trabalho de conv encimento junto às empresas para incentiv ar a resposta ao questionário Como
resultado das ações acima, f oram recebidas inf ormações de 3581 transf ormadores, que representam parcela signif icativ a da quantidade estimada de transf ormadores e
reatores de potência instalados no Brasil.
B) Apesar do trabalho mostrar uma melhoria da conf iabilidade em relação a pesquisa CIGRE de 1982 (apesar do Brasil não ter participado), na tabela 11 mostra uma
elev ação signif icativ a da taxa de f alha para equipamentos f abricados nos últimos 05 anos. Na pesquisa f oi identif icado as principais causas e componentes af etados
para esses equipamentos f abricados nos últimos 05 anos ?
A identif icação das principais causas e componentes env olv idos nas ocorrências não f oi f eita de modo segregado, por ano de f abricação dos equipamentos mas sim
para todo o conjunto de ocorrências inf ormadas. O motiv o para isso f oi a pouca quantidade de ev entos inf ormados por período o que iria af etar o calculo e contribuindo
para sua imprecisão. Um número maior de f alhas nos primeiros anos de operação era esperado e f oi conf irmado nos resultados, o que ref orça a conhecida curv a da
banheira.
C) Como representante do Brasil no WG que está realizando a pesquisa em v ários países, qual a sua av aliação em relação a taxa de f alha, principais causas da f alha e
componente af etado (comutador, bucha, proteção própria, núcleo, enrolamento, sistema de preserv ação, etc. ?
O WG A2-47 do Cigre Internacional (Transf ormer Reliability Surv ey ) está f inalizando seu trabalho e a brochura dev erá ser publicada até o f inal do ano. Por isso, o
resultado da pesquisa realizada pelo WG ainda não esta disponív el. Podemos adiantar, entretanto, que f oram coletadas inf ormações de transf ormadores em operação
em 55 concessionárias de 20 países, num total de 215.000 transf ormador-ano. Embora os dados f inais não estejam disponív eis, o Working Group publicou na rev ista
Electra número 261, de abril de 2012 um relatório preliminar onde podemos constatar que a taxa de f alhas dos transf ormadores medida pelo WG f oi de 0,44 %, um
pouco menor do que 0,66% encontrado pelo GT A2-02 Ambas estatísticas mostram resultados bastante inf eriores aos publicados pelo Cigre em 1983. Comparamos
ainda os resultados das duas estatísticas para os componentes env olv idos Componente env olv ido WG A2-37 GT A2-01 Transf ormadores de Subestação
Transf ormadores Elev adores enrolamento 46 % 49% 34,10% Cabos e saída 7% 19% 8,20% buchas 17% 9% 14,00% núcleo e circ. mag. 3% 7% 7,60% tanque 3,70%
ref rigeração 2,10% comutador 26% 11% 14,30% desconhecida ou outro 1% 5% 15,90%
Comentário: No item 2 são inf ormadas as def inições para "Def eito de alta grav idade e para "Falha", que seriam utilzadas no IT. No entanto, na análise apresentada no
item 4 são utilizados os termos "Falhas e Def eitos" e "Falhas". Os autores poderiam esclarecer a utilizazão destes termos aparentemente dif erentes dos apresentados
nas def inições? Na Tabela 6, para o caso de transf ormadores, observ a-se que há uma tendência de aumento na taxa de f alhas ao longo dos anos, de 2005 a 2009. O
mesmo não se observ a para o caso de reatores. Os autores poderiam comentar possív eis razões para estes resultados? Pela análise da comparação dos resultados
Cigre 1983 e FT A2.02 2004-09, os autores concluem que "os melhores resultados mostram a ev olução técnica f abril dos equipamentos bem como são uma
consequência do constante aprimoramento das técnicas de diagnóstico e manutenção prev entiv a". No entanto, os resultados da tabela 6, para transf ormadores,
mostram uma tendência de aumento da taxa de f alha no período de 2005 a 2009 e nenhuma melhora na taxa de f alhas de reatores no mesmo período. Os autores
poderiam comentar essa possív el inconsistência na conclusão ou apresentarem os f undamentos para a conclusão acima? São os dados apurados na publicação de 1983
conf iáv eis, considerando o ocorrido no lev antamento do GT A2 que não pode considerar os dados obtidos para os anos de 1997 a 2003 em f unção de indicação de
inf ormações perdidas?
3.2 - MODELAGEM NUMÉRICA DE CAMPO ELÉTRICO EM TRANSFORMADOR DE 550KV ATRAVÉS DOS MÉTODOS DE ELEMENTOS FINITOS 3D E DO “CUMULATIVE STRESS” DE
www.bvr.com.br/snptee/sistema/xxiisnptee/adm/gerarRep.php
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RELUTÂNCIAS
NUNES, A.S.(1);HARMEL, D.F.(1); - WEG(1);
Considerando-se a importância do transf ormador no contexto de sistemas de potência e a complexidadeem av aliar seu sistema interno de isolamento, este trabalho v isa
aplicar o método \"cumulativ e stress\"e oMEF 3D em uma saída de um transf ormador com tensão máxima de 525kV. São apresentados o método \"cumulativ e stress\",
os modelos numéricos e os resultados obtidos.
Perguntas e respostas:
A) Considerando a necessidade de dados do projeto para realizar a modelagem, a WEG pode disponibiliza para os clientes esses dados ?
B) Na análise realizada f oram identif icas anormalidades ou ganhos na otimização do projeto ?
C) Os autores poderiam destacar as v antagens e desv antagens dos métodos utilizados no trabalho para a modelagem numérica de campo elétrico em transf ormadores?
Comentário: Os autores poderiam comentar sobre a aplicação dos resultados da modelagem apresentada ou sobre considerações complementares a estes resultados
para campos elétricos transitórios como os gerados por impulsos atmosf éricos de tensão ou de manobra?
3.3 - AVALIAÇÃO DAS CONDIÇÕES DE SOBRECARGA IMPOSTAS AOS TRANSFORMADORES PELOS PROCEDIMENTOS DE REDE DO ONS E O IMPACTO NAS ESPECIFICAÇÕES DA
CHESF
FRAGA, F.N.(1); - CHESF(1);
O presente trabalho apresentará uma av aliação das condições de sobrecarga em transf ormadores de potência determinadas no Submódulo 2.3 dos Procedimentos de
Rede do ONS e o impacto nas especif icações da Chesf relativ o às características necessárias à garantia do atendimento aos seus requisitos, normas técnicas
aplicáv eis e procedimentos de ensaios necessários para v alidação do projeto do transf ormador. Apresentará também uma f erramenta computacional desenv olv ida para
v erif icação de características de projeto e v alidação dos dados de ensaios.
Perguntas e respostas:
A) Quais as principais dif iculdades que a Chesf v em encontrando na realização dos ensaio em f ábrica ?
Durante a realização dos ensaios em f abrica as principais dif iculdades encontradas estão concentradas na f alta de uma norma brasileira que determine os procedimentos
de ensaios e aceitação e em dif iculdades nos laboratórios em f ornecer a potência necessária para alimentar as perdas totais com uma sobrecarga de 40%
(principalmente em grandes equipamentos).
B) Qual a sua sugestão para garantir atrav és dos ensaios em f ábrica uma maior conf iabilidade dos transf ormadores quando submetidos a sobrecarga ?
Dev eria ser elaborado um procedimento de ensaio detalhado, discutido com os f abricantes e demais empresas do setor elétrico, baseado nos procedimentos da IEEE
C57.119. Dev eria também ser desenv olv idos estudos para determinação de um modelo térmico especif ico para o regime de sobrecarga estipulado pela ANEEL/ONS.
Estes dois pontos dev eriam ser incluídos na NBR 5356.
C) Na sua opinião a curv a de carga prev ista no procedimento de rede retrata a realidade atual de uma curv a típica de carga de um transf ormador ?
Não retrata. Também não é clara e dá margem a interpretações. A empresa transmissora f ica obrigada a f azer uma interpretação conserv adora para preserv ar o seu
ativ o.
Comentário: A especif icação anterior da Chesf exigia transf ormadores de classe de temperatura 55C e uso de papel termoestabilizado. A nov a especif icação para
"manter a competiv idade em leilões ANEEL", admite o uso de classe 65C, reduzindo assim a margem térmica de segurança anteriormente adotada. Considerando a
div ersidade de f abricantes e que as empresas tem constatado um aumento na taxa de f alha de equipamentos "nov os" (construídos no limite econômico das soluções)
mesmo em condições usuais de carregamento, como garantir a conf iabilidade e a expectativ a de v ida f ace a um ciclo diário como o do submódulo 2.3 ? Qual a razão da
Chesf admitir a existência de 3 ciclos de carga distintos para o ensaio ? A empresa tem a intenção de obter "certif icações" para os 3 ciclos, usando os transf ormadores
de f orma dif erenciada ? Porquê da decisão da Chesf de deixar a cargo do inspetor a escolha do ciclo de carregamento do ensaio se o primeiro deles na Figura 1 é mais
existente do ponto de v ista térmico (limite do hot-spot) ? Qual a opinião do autor quanto a especif icação para uso de sobrecarga como operação planejada diária e não
extritamente em condição de emergência? A opção não contraria a desejada "modicidade tarif ária"?
3.4 - “CICLO DE SOBRECARGA DIÁRIO EM TRANSFORMADORES E SUA EXPECTATIVA DE VIDA ÚTIL – EXPERIÊNCIA E SUGESTÕES PARA ENSAIO DE ELEVAÇÃO DE
TEMPERATURA PARA VERIFICAÇÃO AO ATENDIMENTO DA ANEEL 191”.
VITA, A.(1);GOMES, A.(2);CAPINOS, I.(2);BALDAUF, J.(3);PATROCINIO, P.(1); - FURNAS(1);Alstom(2);ALSTOM(3);
Perguntas e respostas:
A) Furnas utiliza hoje o ensaio de sobrecarga conf orme a IEEE ou inclui um procedimento especial em sua especif icação de compra? Quais parâmetros A e B de
Arhenius são considerados: IEEE ou ABNT?
Sim, muito embora não há normatização para este ensaio, Furnas def ine em sua Especif icação Técnica um procedimento para v erif icar se as temperaturas durante a
sobrecarga def inida no Submódulo 2.3 do ONS não excedem os limites especif icados e se com isto a v ida útil de 35 anos é atendida. Furnas realiza também durante o
Design Rev iew,uma v erif icação criteriosa do atendimento ao perf il de sobrecarga e de v ida útil.
B) Os autores indicam que a ensaio de sobrecarga não necessariamente precisa ser realizado, uma v ez que a constatação f inal da temperatura do enrolamento é f eita
v ia cálculo que depende do "f ator de hotspot". De f ato, sabe-se que esse f ator normalmente é indicado pelo(s) f abricante(s) ou assumido pelos compradores com um
v alor típico, o que insere incerteza no resultado f inal do cálculo da perda de v ida. Furnas considera realizar uma medição direta v ia f ibra ótica das temperaturas de
enrolamento (pelo menos nos ensaios)? Uma medição direta de temperaturas resolv eria a questão promov endo uma maior certif icação para o projeto av aliado?
Sim, Furnas def ine em sua Especif icação Técnica o uso de f ibras ópticas durante o ensaio de elev ação de temperatura. A localização f ísica no enrolamento é
prev iamente discutida durante o Design Rev iew. De f ato um bom projeto e um bom dimensionamento térmico de um Transf ormador
C) Considerando a importância do atendimento pelas empresas do sub-módulo 2.3 e que as simulações possív eis de PV% a partir da temperatura são largamente
inf luenciadas pelo nív el de umidade e oxigênio, entendem os autores que o monitoramente on-line de umidade dev eria ser, a exemplo do já praticado para temperaturas,
utilizado em todas as unidades transf ormadoras?
Sem dúv ida todo tipo de monitoramento on-line é muito importante,e
liberam um Transf ormador para entrar em operação comercial,com
presença de Oxigênio (sem v azamento - próximo de zero) e que
expectativ a de v ida útil e a não f ormação de bolhas,com isto a
problemas, além de cumprir a v ida útil de 35 anos.
não é dif erente com o monitoramento de umidade, porém se pensarmos nas condições normais que
umidade menor ou igual a 0,5 (URS padrão Furnas para Transf ormadores nov os) e que não há a
todas as temperaturas de interesse se mantêm dentro dos limites especif icados para atingir a
operação comercial cumprirá o ciclo de sobrecarga diário do ONS Submódulo 2.3 sem grandes
3.5 - NOVA TECNOLOGIA DE ISOLAMENTO LIVRE DE PAPEL PARA BUCHAS DE ALTA TENSÃO TIPO CONDENSIVAS CAPACITIVAS
NOMI,
Y .(1);EGGER,
D.(2);KRÜSI,
U.(3);DAIS,
ABB(1);ABB(2);ABB(3);ABB(4);ABB(5);ABB(6);ABB(7);ABB(8);
A.(4);CZY ZEWSKI,
J.(5);ZIC,
Z.(6);ODERMATT,
W.(7);ROCKS,
J.(8);
-
RESUMO Uma nov a tecnologia a base de material sintético impregnado com resina (RIS - Resin-Impregnated Sy nthetics) e liv re de papel f oi apresentada para as
buchas secas capacitiv as de alta tensão. Nas tecnologias mais tradicionais de buchas capacitiv as, o isolamento elétrico principal consiste de uma f aixa de papel,
enrolada no condutor ou tubo de suporte, o qual será posteriormente impregnado com óleo ou resina epóxica. Durante o enrolamento são introduzidas f olhas de material
elétrico condutor entre as camadas de papel, de modo a criar camadas capacitiv as no núcleo capacitiv o da bucha, dispostas de f orma concêntrica ao redor do condutor.
Perguntas e respostas:
A) Os autores citam a experiência de campo desde 2011 e a prev isão de "monitoramento de perto" das introduzidas no mercado a partir de 2012. Como tem sido ou será
realizado o monitoramento de desempenho das buchas instaladas (sistemas utilizados, grandezas monitoradas, critérios de diagnósticos ...) ?
www.bvr.com.br/snptee/sistema/xxiisnptee/adm/gerarRep.php
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Foi instalado sistema de monitoramento on line v ia SMS e Internet, onde estamos monitorando sobretensões e capacitâncias. A bucha monitorada está instalado numa
subestação da maior distribuidora da energia da Suiça ( AXPO) há uns 80 km na nossa f abrica ABB Suiça. Critério de diagnostico é a alteração na capacitância e v alores
de sobretensões. O sistema está f uncionando perf eitamente até o presente momento.
B) Quais são os desaf ios e expectativ as para desenv olv imento de buchas utilizando a nov a tecnologia aplicáv eis a nív eis mais elev ados de tensão e para outros meios
dielétricos, env olv endo SF6, por exemplo?
O desaf io na aplicação de nov a tecnologia e nov os meios dielétricos, é f azer um produto de alta qualidade, alto desempenho com alta produtiv idade e baixo custo. Isto
requer alto conhecimento do produto, mercado, materiais e processo.
C) Os autores inf ormam que "as buchas RIS f oram aprov adas nos ensaios em conf ormidade com as normas IEC e IEEE (no entanto, as buchas ainda não são
f abricadas de acordo com as dimensões IEEE) ...". Por que motiv o as buchas não atendem os padrões para dimensões IEEE?
O primeiro ponto é que o produto f oi desenv olv ido pela ABB Suiça onde usa a Norma IE. Porém já redimensionamos para atender a nossa ANSI - IEEE e estamos
f azendo transf erência de tecnologia para Estados Unidos e em brev e estaremos f abricando no ABB T & D Alamos.
3.6 - ENVELHECIMENTO ACELERADO COMPARATIVO DE PAPÉIS KRAFT NEUTRO E TERMOESTABILIZADO EM ÓLEO MINERAL E ÉSTER NATURAL ISOLANTES
SILVA, L.L.D.(1);WILHELM, H.M.(2);SILVA, D.C.D.(2);CABRINO, A.(2); - DIAGNO(1);MGM(2);
Perguntas e respostas:
A) Alguns autores tem relatado que a maior preserv ação do papel isolante qdo isolado a OVI só se conf irma para papel kraf t e que o oposto ocorre com papel
termoestabilizado que no caso, apresenta melhores resultados quando operando com OMI. Os autores podem conf ormar/comentar este aspecto?
Neste trabalho observ ou-se melhor desempenho do papel kraf t termoestabilizado na presença do OVI em comparação ao OMI, inf ormação que está em desacordo com
o que f oi mencionado no início dessa pergunta. Se possív el, pedimos que a comissão av aliadora nos env ie o(s) trabalho(s) desse(s) autore(s) para que possamos
av aliar e comparar as condições experimentais utilizadas em ambos os trabalhos. Primeiro precisamos dif erenciar papel kraf t neutro de termoestabilizado. A dif erença
entre o papel kraf t neutro e termoestabilizado está na adição de aditiv os termoestabilizantes ou a realização de modif icações químicas na hidroxila do C-6 da celulose,
que conf ere a esse papel maior resistência térmica. São dois os principais processos que são discutidos na literatura para justif icar a maior preserv ação do papel
isolante quando isolado com OVI. O primeiro é atribuído a migração pref erencial de moléculas de água do papel isolante para o OVI. O OVI, pela sua natureza química,
apresenta 10 v ezes mais af inidade pela água do que o OMI, dev ido à higroscopicidade dos ésteres, uma v ez que os grupamentos éster dos triacilgliceróis podem
interagir com a água por ligações de hidrogênio. O agente que f av orece a migração da umidade do papel é o OVI e não a presença ou não de aditiv os termoestabilizantes
no papel. No caso do OMI essa migração não acontece, independentemente do tipo de papel (kraf t neutro ou termo) porque os hidrocarbonetos não possuem af inidade
química com a m olécula da água. O segundo processo é atribuído a ocorrência de uma reação de esterif icação na superf ície da celulose, preserv ando o papel da
degradação. Nesse caso, grupos OH presentes nas unidades de glucose das moléculas de celulose reagiriam com os ácidos graxos do OVI. Essa reação pode não
ocorrer se os grupos OH estiv erem quimicamente modif icados, condição que pode ocorrer em alguns papeis kraf t termoestabilizados. No entanto, nesse trabalho e em
outras pesquisas realizadas pelo grupo, não f oi observ ada a reação de esterif icação, nem no papel kraf t neutro e nem no termoestabilizado. Acreditamos que essa
reação não ocorre em transf ormadores em operação, independente do tipo de papel (kraf t neutro ou kraf t termoestabilizado). O grupo está estudando outras
possibilidades para justif icar a maior preserv ação do papel isolante (kraf t neutro e termoestabilizado) em OVI em comparação ao OMI.
B) O kraf t neutro, conf orme tabela 1, tev e sua propriedade mecânica mais diminuida quando env elhecido em OVI do que quando env elhecido em OMI. O GP tev e o
mesmo comportamento. Isto não é contrário ao que se af irma normalmente com relação ao OVI?
Sim, aparentemente. Considerando o desv io padrão do ensaio, o v alor máximo para o OVI é de 8,83% e o v alor mínimo para o OMI é de 9,23%, dando uma dif erença de
0,4% que para esse tipo de ensaio não é representativ a, ou seja, os v alores podem ser considerados iguais, da mesma f orma para o GP. Amostras de papel coletadas
em interv alos de tempo maiores estão sendo analisadas e conclusões mais precisas poderão ser obtidas posteriormente.
C) O consumo do aditiv o estabilizador no papel kraf t termoestabilizado é tal que ele possa perder esta característica?
Sim. Essa “perda” ou consumo do aditiv o termoestabilizante adicionado ao papel é semelhante ao consumo do aditiv o antioxidante adicionado aos óleos minerais
inibidos. O aditiv o é sacrif icado em prol da manutenção das propriedades do óleo. Uma v ez consumido na sua totalidade, o óleo oxidará. Por isso um óleo inibido dura
mais que um óleo não inibido. Esse mesmo conceito se aplica ao papel kraf t termoestabilizado. Com o tempo, o aditiv o do papel termoestabilizado é consumido e
quando isso ocorrer a degradação do papel acontecerá de f orma semelhante a degradação do papel kraf t neutro.
3.7 - AVALIAÇÃO DO DESEMPENHO DE ÉSTERES NATURAIS COMO MEIO ISOLANTE EM EQUIPAMENTOS ELÉTRICOS
WILHELM, H.M.(1);STOCCO, M.B.C.(1);MICHELOTTI, C.(1);LANGE, L.(1);CABRINO, A.(2);GALDEANO, C.A.(1);SILVA, H.A.(3); - DIAGNO(1);ELEKTRO(2);IEE-USP(3);
O principal objetiv o deste trabalho f oi inv estigar o mecanismo de migração da umidade da celulose para o óleo v egetal isolante ou éster natural isolante (ENI). A
migração da umidade do papel para o ENI f oi av aliada por meio de ensaios de laboratório e por testes de f uncionalidade em campo. Av aliar o desempenho do ENI em
equipamentos selados e não selados como em religadores e chav es a óleo f oi outro objetiv o desse trabalho. Os resultados desse trabalho são importantes para todas as
concessionárias de energia elétrica, interessadas em ampliar o espectro de aplicação dos ésteres naturais em seu parque de equipamentos.
Perguntas e respostas:
A) Este trabalho conf irma a "migração" da umidade do papel para o OVI que é uma das tantas propriedades positiv as do OVI. A que os autores acreditam pode ser
atribuida a pequena quantidade de transf ormadores com OVI no Brasil?
Primeiro, ao custo do óleo; que ainda é mais alto que o do mineral isolante. Segundo, por ser um produto/tecnologia nov o no mercado. Terceiro, o desconhecimento,
algumas pessoas ainda acreditam que o óleo v ai oxidar rapidamente durante a operação do transf ormador, não tendo conhecimento de que as condições "f av oráv eis"
para a oxidação ocorrer podem ser controladas.
B) Qual o comportamento do OVI em equipamentos não selados?
Em contato com altas concentrações de oxigênio, caso de transf ormadores não selados, onde o f luido permanece aquecido em temperaturas superiores a 65C, o OVI
oxida, gerando compostos de oxidação que podem reagir entre si, f ormando compostos de elev ada massa molar que aumentam a v iscosidade do f luido,
comprometendo a ref rigeração do transf ormador. Isso não f oi observ ado nos religadores deste estudo, equipamentos não selados, porque esse tipo de equipamento
opera em temperatura ambiente.
C) O trabalho f ala em desempenho elétrico do f luido e no entanto se propõe a av aliar a migração de umidade entre papel e o f luido. Em que condições e como f oi f eita a
av aliação do desempenho elétrico do f luido?
Não f oi f eito nenhum ensaio elétrico específ ico além dos ensaios de tipo antes da instalação dos equipamentos. Todos os equipamentos estudados f oram instalados na
rede da concessionária e ainda continuam instalados mesmo após o encerramento do projeto de pesquisa. Não f oi registrada nenhuma f alha nesses equipamentos
instalados. Durante sua operação,f oram coletadas amostras de óleo para análise de gases dissolv idos (DGA) para identif icar possív eis def eitos incipientes. Os
resultados dessas análises f oram satisf atórios, estando dentro da normalidade operacional.
Comentário: A utilização de apenas um tipo de ENI pode ser considerada suf iciente para as conclusões apresentadas. Os autores poderiam identif icar as dif erentes
curv as da Figura 4? Trabalho conf uso, o título não bate a proposta citada no resumo. Fala em desempenho elétrico do f luido e se propõe a av aliar a migração de água
entre o papel e o f luido. Além disso, inclui resultados de religadores que nem são isolados com papel. Utiliza apenas um tipo de ENI e cita repetidamente o nome
comercial. Falta na f igura 4 do texto a identif icação das dif erentes curv as.
3.8 - AVALIAÇÃO DE PAPÉIS ISOLANTES E ELASTÔMEROS APÓS CONTATO COM ÉSTER NATURAL ISOLANTE BIOVOLT A
SILVA, D.C.D.(1);WILHELM, H.M.(1);BORGES, D.M.(2);LORENA, J.D.(2);GALDEANO, C.A.(1);JUNIOR, M.M.D.S.(1); - MGM(1);AES ELETROPAULO(2);
O principal objetiv o deste trabalho f oi av aliar a degradação do éster natural isolante (ENI) tipo Biov olt A na presença e na ausência de dif erentes papéis isolantes (papel
kraf t neutro, kraf t termoestabilizado e nomex) e elastômeros (v iton, tealon e nitrílico) a partir de ensaios de env elhecimento acelerado em laboratório e av aliar o ef eito do
óleo nas propriedades desses materiais. Também f oi av aliado o óleo mineral isolante (OMI) a título de comparação com o ENI. Os ensaios de env elhecimento acelerado
f oram realizados em sistema f echado, a 120 ºC, por 60 dias, com retirada de amostras da estuf a em interv alos regulares de tempo.
Perguntas e respostas:
A) Os ensaios mostraram que os elastômeros nitrilico e Viton não são indicados para uso em equipamentos cujo líquido isolante é o Biov olt A. O problema é o mesmo
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para os outros OVI existentes no mercado que utilizam dif erente matéria prima?
Sim. Essa conclusão se aplica a qualquer óleo extraído de oleaginosas, de base éster (óleos v egetais isolantes).
B) Com base nestes resultados e tambem no que f oi apresentado em outros artigos deste seminário é correto af irmar que com OVI dev e ser utilizado somente o kraf t
termoestabilizado?
Não, não é correto. Nesse trabalho f oi observ ado uma maior preserv ação do papel kraf t neutro na presença do OVI em comparação ao OMI, ou seja, para esse tipo de
papel o OVI é mais indicado. O papel kraf t termoestaabilizado possui maior durabilidade em comparação ao papel kraf t neutro em f unção da sua maior resistência
térmica, independente do tipo de f luido isolante. Ou seja, se o usuário quer adquirir um transf ormador que tenha maior expectativ a de v ida útil, dev e especif icar o papel
kraf t termoestalizado, não importa se f or isolado com OMI ou OVI. Nesse nosso trabalho f oi observ ado o mesmo comportamento para o papel kraf t termoestabilizado
nos dois tipos de óleo porque o tempo de ensaio f oi curto. Baseado em outros dados do nosso grupo de pesquisa, que f oram obtidos em tempos de env elhecimentos
mais longos, constatamos que o papel termoestabilizado possui maior v ida útil quando na presença do OVI. Por isso, a melhor composição é papel termoestabilizado x
OVI, mas nada impede que o usuário opte pelo papel kraf t neutro.
C) Alguns autores tem relatado que a maior preserv ação do papel isolante qdo isolado a OVI só se conf irma para papel kraf t e que o oposto ocorre com papel
termoestabilizado que no caso, apresenta melhores resultados quando operando com OMI. Os autores podem conf ormar/comentar este aspecto?
Nesse nosso trabalho f oi observ ado o mesmo comportamento para o papel kraf t termoestabilizado nos dois tipos de óleo porque o tempo de ensaio f oi curto. Baseado
em outros dados do nosso grupo de pesquisa, que f oram obtidos em tempos de env elhecimentos mais longos, constatamos que o papel termoestabilizado possui maior
v ida útil quando na presença do OVI, inf ormação que está em desacordo com o que f oi mencionado no início dessa pergunta. Se possív el, pedimos que a comissão
av aliadora nos env ie o(s) trabalho(s) desse(s) autore(s) para que possamos av aliar e comparar as condições experimentais utilizadas em ambos os trabalhos. Primeiro
precisamos dif erenciar papel kraf t neutro de termoestabilizado. A dif erença entre o papel kraf t neutro e termoestabilizado está na adição de aditiv os termoestabilizantes
ou a realização de modif icações químicas na hidroxila do C-6 da celulose, que conf ere a esse papel maior resistência térmica. São dois os principais processos que são
discutidos na literatura para justif icar a maior preserv ação do papel isolante quando isolado com OVI. O primeiro é atribuído a migração pref erencial de moléculas de
água do papel isolante para o OVI. O OVI, pela sua natureza química, apresenta 10 v ezes mais af inidade pela água do que o OMI, dev ido à higroscopicidade dos
ésteres, uma v ez que os grupamentos éster dos triacilgliceróis podem interagir com a água por ligações de hidrogênio. O agente que f av orece a migração da umidade do
papel é o OVI e não a presença ou não de aditiv os termoestabilizantes no papel. No caso do OMI essa migração não acontece, independentemente do tipo de papel
(kraf t neutro ou termo) porque os hidrocarbonetos não possuem af inidade química com a molécula da água. O segundo processo é atribuído a ocorrência de uma reação
de esterif icação na superf ície da celulose, preserv ando o papel da degradação. Nesse caso, grupos OH presentes nas unidades de glucose das moléculas de celulose
reagiriam com os ácidos graxos do OVI. Essa reação pode não ocorrer se os grupos OH estiv erem quimicamente modif icados, condição que pode ocorrer em alguns
papeis kraf t termoestabilizados. No entanto, nesse trabalho e em outras pesquisas realizadas pelo grupo, não f oi observ ada a reação de esterif icação, nem no papel
kraf t neutro e nem no termoestabilizado. Acreditamos que essa reação não ocorre em transf ormadores em operação, independente do tipo de papel (kraf t neutro ou kraf t
termoestabilizado). O grupo está estudando outras possibilidades para justif icar a maior preserv ação do papel isolante (kraf t neutro e termoestabilizado) em OVI em
comparação ao OMI.
Comentário: abordagem interessante mas limitada a óleo v egetal baseado em milho que representa somente um pequena parcela do total de OV v endidos no mercado.
Os 2 principais produtos são baseados em soja e girassol. Trabalho tecnicamente pouco consitente especialmente considerando que é parte de um P&D da ANEEL.
Apresenta v alores de FP, acidez e TIF completamente f ora da realidade e de qualquer resultados apresentado em algum paper anterior sobre o tema. Por exemplo,
resultados de acidez de 2,5 mg KOH/g e de F.Perdas de 100% para o AV-60-IN após env elhecimento, o que é completamente incoerente do se encontra na v ida real.
Isto talv ez seja causado por contaminação da amostra de OMI o que é impossív el de conf irmar já que f oi utilizado apenas 1 única amostra de OMI. Os autores poderia
comentar os v alores de FP, acidez e TIF apresentados no trabalho, considerando v alores típicos reais para estes parâmetros encontrados na literatura? Os autores
analisaram a possibilidade de contaminação da amostra de OMI utilizada o que poderia lev ar a resultados incomuns para os v alores de FP, acidez e TIF? O f ato de ter
sido utilizado somente uma única amostra de OMI não prejudica as conclusões apresentadas?
3.9 - REVITALIZAÇÃO E REPOTENCIAÇÃO DE TRANSFORMADORES UTILIZANDO TECNOLOGIA DE ÓLEO VEGETAL ISOLANTE
RODRIGUES, L.M.M.(1);GUIMARAES, J.H.C.(1);PAULA, K.D.M.(1); - CEMIG D(1);
Este trabalho apresenta o Projeto de Pesquisa e Desenv olv imento junto à ANEEL denominado “Rev italização, Repotenciação de Transf ormadores de Potência e
Desenv olv imento de TCs a Óleo Vegetal” realizado pela Companhia Energética de Minas Gerais e ABB.O Projeto consiste na rev italização de transf ormadores em f inal
de v ida útil, utilizando como meio isolante uma combinação de óleo v egetal, papel termo-estabilizado, polímero poliamídrico aromático. Esta isolação permite repotenciar
um transf ormador de 25 para 35 MVA, aumentando em 40% sua potência nominal. O maior motiv ador do estudo é a av aliação da ef iciência do projeto e o desempenho
operativ o associado ao uso de óleo v egetal.
Perguntas e respostas:
A) Considerando que o óleo v egetal é mais higroscópio que o óleo mineral isolante, qual as modif icações/melhorias implantadas no sistema de preserv ação no sentido
de ev itar a contaminação por umidade do óleo v egetal ?
Um dos dif erenciais deste projeto é o sistema de isolação híbrido desenv olv ido a partir da combinação de materiais isolantes sólidos, resistentes à alta temperatura e
celulose. Dentre esses materiais destaca-se a utilização do não tecido de polímero poliamídico aromático de origem sintética que apresenta característica de
insensibilidade à umidade. Numa situação de equilíbrio sob umidade relativ a de 95%, no f ormato de alta densidade, preserv am 90 % da rigidez dielétrica observ ada
quando completamente secas, enquanto muitas das propriedades mecânicas são ref orçadas. Além da isolação especial f oi instalado um sistema de selamento do
respiro por meio de bolsa de borracha sintética no tanque do conserv ador.
B) Considerando a experiência com óleo v egetal e as respectiv as v antagens, a CEMIG passou a especif icar para as nov as aquisições de transf ormadores o óleo
v egetal ?
Não. Como se trata de um projeto que ainda está em f ase de pesquisa e desenv olv imento não estão especif icados padrões para nov as aquisições de caráter não
experimental.
C) Quais as principais v antagens técnica e econômica da utilização do óleo v egetal ?
Dentre as v antagens podemos destacar: -Os óleos v egetais isolantes à base de ésteres naturais apresentam características biodegradáv eis e renov áv eis; - Tem melhor
estabilidade térmica proporcionando uma maior capacidade de carregamento e maior expectativ a de v ida útil. - A análise econômica pela rev italização com este tipo de
tecnologia apresentou custos na ordem de 14,7% a 26,6% menor que a substituição por equipamentos conv encionais de mesma potência quando consideradas apenas
as parcelas na remuneração da concessionária ref erentes à depreciação e ao inv estimento do ativ o.
3.10 - MAPEAMENTO E PERSPECTIVAS DA NANOTECNOLOGIA NO SETOR ELÉTRICO BRASILEIRO
SOARES, A.P.(1);ANTUNES, A.M.D.S.(2);NUNES, J.D.S.(2); - FURNAS(1);INPI(2);
A nanotecnologia cada v ez mais é apontada como peça chav e para o desenv olv imento. Fala-se sobre uma nov a rev olução, maior até que a da eletrônica. O v olume de
patentes está crescendo em um ritmo que supera todos os outros grandes mov imentos tecnológicos, inclusiv e o da química e o da eletricidade. Diante desse cenário
torna-se interessante a análise de perspectiv as de uso em cada um dos segmentos produtiv os. Esse trabalho inv estiga então quais desses av anços podem ter
aplicação na melhoria de projetos e de técnicas de manutenção em sistemas relacionados com geração, transmissão e distribuição de energia elétrica. Por se tratar de
tecnologia de ponta ainda incomum no país, o trabalho se baseia na busca de documentos de patentes em bases internacionais. Posteriormente há processamento para
identif icação dos detentores de tecnologia para uso no curto prazo e tendências para o médio e longo prazo. Por f im serão apresentadas recomendações específ icas
para os sistemas identif icados como possív eis benef iciários. Essa é uma iniciativ a inédita que, além de inv estigar o uso da nanotecnologia no Setor Elétrico, pretende
serv ir de exemplo sobre como a análise de documentação patentária pode sugerir e orientar linhas de pesquisa e desenv olv imento (P&D) mais aderentes às
necessidades empresariais.
Perguntas e respostas:
A) Qual o v olume de recursos anualmente destinados pelo MCTI para o Programa Nacional de Nanotecnologia?
O Programa Nacional de Natotecnologia f oi recentemente ref ormulado. No dia 19 de agosto de 2013 f oi lançada a Iniciativ a Brasileira de Nanotecnologia (IBN) com
recursos da ordem de R$440 milhões para uso no período 2013-2014. Esse f ato mostra como o assunto é atual e está sendo cada v ez mais considerado relev ante pelo
gov erno. Talv ez haja aí oportunidade empresarial.
B) Os autores complementaram a pesquisa de patente com uma busca de projetos em curso no Setor Elétrico na área de nanotecnologia, f inanciados com recursos da
Lei 9991 (Aneel)? Se positiv o, quais as empresas e ICT’s env olv idas e o v olume de recursos aplicados?
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Cerca de 25 projetos de P&D em nano f oram submetidos à ANEEL desde 2000, e v ários não f oram aprov ados. Pela distribuição de temas e empresas parecem mais
iniciativ as indiv iduais com origem na Academia do que estratégias corporativ as. Esse material não f oi analisado pois as f ontes primárias de dados utilizadas no artigo,
por questões de metodologia, f oram bases patentárias internacionais. Procurou-se mostrar que há oportunidade para o Brasil, mas que as escolhas dev em ser f eitas por
decisões estratégicas (multi)empresariais, pois há necessidade de muito capital e capacitação. Talv ez recursos como os citados não sejam os mais adequados,
especialmente lev ando-se em conta o cenário f inanceiro do Setor. Fica aqui a sugestão de criação de uma Rede Nano específ ica para o Setor Elétrico e que tenha
acesso aos recursos disponibilizados pelo gov erno.
C) Os autores têm conhecimento do Acordo de Cooperação Brasil - Estados Unidos em nanotecnologia aplicada à geração, conv ersão, armazenamento e distribuição de
energia, coordenado pelo MCTI? Se positiv o, quais as instituições que participam ativ amente deste Acordo?
Esta iniciativ a lançará edital para projetos em 2014, mas já há cooperação com o Laboratório Nacional de Energias Renov áv eis. Dev e ser acompanhada pelo Setor,
especialmente como f onte de capacitação.
3.11 - DESENVOLVIMENTO E PRODUÇÃO DE TINTA ADEQUADA AO MICRO CLIMA DE USINAS TERMELÉTRICAS
RODRIGUES, P.T.(1);GUIMARÃES, G.B.(2);NETO, C.P.F.(2);FIGUEIREDO, A.C.A.(3);MARTINY , W.(3);JUNIOR, L.R.(3);ROCHA, R.J.(3);OLIVEIRA, M.A.D.(3);IHA,
M.E.V.S.(3); - JORDÃO ENGENHARIA(1);UTE NORTE FLUMINENSE(2);MOLY COLOR(3);
Neste projeto de pesquisa f oi realizada a modif icação de uma matriz polimérica baseada em uma resina epóxi nov olaca com um organo siloxano e esta f oi utilizada para
preparar tintas cujos f ilmes aplicados sobre superf ícies do aço 1020 apresentaram uma resistência de cerca de 1010 Ohm cm-2. Este v alor de resistência é uma ordem
de grandeza maior do que aquela de f ilmes de resinas epóxi modif icadas com siloxanos em trabalhos publicados na literatura, o que aponta para uma possibilidade de
economia em termos de gastos com manutenção das estruturas metálicas e máquinas existentes na unidade geradora de energia (UTE).
Perguntas e respostas:
A) Como estav am as superf ícies do aço antes da aplicação dos rev estimentos?
A tinta f oi testada, num primeiro momento, em superf ícies de aço nov as.A superf ície f oi preparada mediante jateamento com padrão quase ao branco. Depois dos
testes em laboratório e tinta f oi testada no campo, em superf ícies oxidadas, os resultados f oram bastante interessantes.
B) Como f oram aplicados os rev estimentos?
Os rev estimentos f oram aplicados em 2 camadas atrav és do emprego de um pincel de pintura.
C) Qual a espessura das camadas e a unif ormidade das mesmas?
Estima-se uma espessura de camada (f ilme úmido) de aproximadamente 180 micrometros por demão. Foram aplicadas duas demãos.
3.12 - AVALIAÇÃO DA CURVA V-I DE MATERIAIS SUPERCONDUTORES PARA APLICAÇÕES NO SETOR ELÉTRICO
POLASEK, A.(1);JR, R.D.A.(2);DIAS, R.(3);FERREIRA, A.C.(2);SASS, F.(4);SOTELO, G.G.(5);DIAS, D.H.N.(6);SOUSA, W.T.B.D.(6);STEPHAN, R.M.(5);FILHO,
O.B.D.O.(7);Martins,
F.G.d.R.(8);MARTINS,
F.G.D.R.(5);LOPES,
F.D.C.(9);
CEPEL(1);UFRJ(2);CEPEL(3);COPPE/UFRJ(4);UFF(5);CEPEL(6);CEPEL(7);Coppe/UFRJ(8);CEPEL(9);
Perguntas e respostas:
A) A pequena dif erença entre os v alores de Ic obtidos para as amostras de primeira e segunda geração (exceto para as amostras 1A e 3B) permitiria concluir que não há
inf luência da porta-amostra nos resultados?
Podemos concluir que não houv e inf luência signif icativ a do porta-amostra. Contudo, a hipótese acima é plausív el, mas requer estudos f uturos para v erif icação, pois há
outros f atores que podem ter prov ocado estas pequenas dif erenças. Um porta-amostra inadequado pode inf luenciar nos resultados, reduzindo signif icativ amente o v alor
de Ic.
B) Inf ormar se as amostras A e B são adjacentes ou se f oram retiradas de posições distantes da amostra maior obtida dos dif erentes f abricantes? Qual a f orma de
f ornecimento do material supercondutor (amostras lineares, bobinas, etc.)?
Foram retiradas de posiçoes proximas da f ita maior. A f ita é f ornecida enrolada em um carretel.
C) Que recomendações resultam do presente trabalho para o aprimoramento das normas em v igor ou em elaboração para determinação da corrente crítica?
Este é um trabalho preliminar e planejamos realizar mais estudos para chegar a conclusoes quanto a norma em v igor. No entanto, ainda nao existem normas para as
f itas 2G (Y BCO). Nos baseamos na norma IEC para f itas 1G. Nosso trabalho indica que a norma para este material terà que incluir recomendaçoes especiais quanto
aos cuidados na realizacao de contatos eletricos e com o tempo de integraçao ou largura de pulso de corrente para cada ponto medido. Nosso trabalho e de outros
autores sugerem que o tempo por ponto nao dev e ultrapassar 100 ms para ev itar danos a f ita 2G. Outro cuidado especial é adotar um critério de parada, ou seja, uma
tensao maxima, acima da qual o sistema para de injetar corrente. De acordo com inf ormaçoes de f abricantes, nao se dev e ultrapassar uma tensao, ou campo eletrico
de 3 - 10 microVolts / cm.
3.13 - ENSAIOS DE DESCARGAS PARCIAS EM TRANSFORMADORES DE POTÊNCIA ASSOCIADOS AOS ENSAIOS FISICO-QUÍMICOS DO ÓLEO – UM ESTUDO DE CASO
MARQUES, A.P.(1);AZEVEDO, C.H.B.(1);SANTOS, J.A.L.D.(1);RIBEIRO, C.D.J.(2);BRITO, L.D.C.(2);ROMUALDO, H.D.P.(2); - CELG-D(1);UFG(2);
Encontram-se na literatura v árias abordagens sobre diagnósticos e estudos sobre f alhas e def eitos em transf ormadores. Este artigo, além de f ocar no problema da
análise de resultados de algumas técnicas preditiv as, objetiv a apresentar uma nov a metodologia que auxilie de f orma ef iciente nas tomadas de decisão em
manutenções prev entiv as. Os resultados deste trabalho são signif icativ os e apresentados por meio de um estudo de caso de ensaios realizados em três
transf ormadores de potência trif ásicos de 33,3 MVA, e de 138 kV/13,8 kV, em serv iço, cujas contribuições têm implicações práticas em situações a que estão sujeitos
estes importantes equipamentos do sistema elétrico de potência.
Perguntas e respostas:
A) Qual a concentração de Hidrogênio nas análises gás-cromatográf icas dos 03 transf ormadores antes e depois da f iltragem ?
As v ariações observ adas nos 3 transf ormadores, comparando-se antes e após f iltragem, situaram-se em torno de 4 ppm, não sendo, portanto, signif icativ as.
B) Nas análises gás-cromatográf ica tinha resíduo de C2H2 e elev ação do CO além de teor elev ado de Hidrogênio ?
Nas análises de gases dissolv idos (cromatograf ias) realizadas nos três transf ormadores de potência não apresentaram resíduos de C2H2, e nem elev ações de CO
signif icativ as.
C) A medição de descarga parcial f oi realizada pela CELG ou f oi contratado e qual o custo dos 03 ensaios ?
Os ensaios de detecção de descargas parciais nos transf ormadores de potência f oram realizados por equipe da CELG-D em parceria com a equipe da UFG,
pertencentes a um projeto de P&D (Pesquisa e Desenv olv imento) f inanciado pelo ANEEL. Estes ensaios já f oram inseridos normalmente na programação mensal de
serv iços dos setores de manutenção de subestações e engenharia de manutenção.
Comentário: Com relação ao sistema de monitoração: a)Quais são as características técnicas dos instrumentos e sensores utilizados no monitoramento das grandezas
acústicas nos transf ormadores? b) Qual seria o número mínimo de sensores para se obter uma localização mais precisa das DPs? c) Utilizou-se algum sof tware
específ ico para a localização das DP? Ativ idades acústicas, em equipamentos tais como transf ormadores de potência, são, em geral, prov ocadas por f enômenos
mecânicos, térmicos e elétricos. De que f orma os autores puderam comprov ar que a ativ idade acústica detectada no TR3 resultav a de descargas parciais e não de
outros f atores tais como: v ibrações mecânicas de componentes e acessórios, surtos de manobras, comutações, oscilações do sistema elétrico, operação de f iltros,
bombas e v entiladores? Foram f eitas medições por meio de ensaios elétricos para medição de descargas parciais, ou hav ia indicações nas análises de óleo anteriores
aos monitoramentos? Foi f eita alguma análise a respeito da possív el inf luência da instalação dos bancos de capacitores na redução acentuada da ativ idade acústica
observ ada no monitoramento C, como por exemplo: f iltragem de harmônicos, altas f requências, transitórios? A ativ idade detectada nos monitoramentos A e B teria
alguma correlação com as condições de operação antes desta instalação?
3.14 - A INFLUÊNCIA DA POLARIDADE DA CHAVE COMUTADORA SOBCARGA DE AUTOTRANSFORMADORES NOS ENSAIOS DE ANÁLISE DE RESPOSTA EM FREQUÊNCIA –
COMISSIONAMENTO AT2 SE JAURU.
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ASSIS, C.D.S.(1);QUEIROZ, G.A.D.(2);PAULINO, M.E.D.C.(3); - ELETRONORTE(1);ELETRONORTE(2);ADIMARCO(3);
Perguntas e respostas:
A) Quais as recomendações para quando f or utilizado comutador tipo regulação grosso f ino ?
O comutador do Autotransf ormador cujo teste de Análise de Resposta em Frequência, descrito nesse artigo, f oi realizado possui regulação grosso/ f ino, as
recomendações já f oram citadas no artigo. É importante ressaltar que o ensaio de FRA f az uma v arredura da geometria interna do equipamento, a partir de uma ampla
f aixa de f requência, analisando assim todos os componentes elétricos que compõem essa estrutura, resistências, indutâncias, indutâncias Mutuas e principalmente as
capacitâncias parasitas, que mostram sua inf luência quando submetidas a altas f requências. Qualquer alteração que dif ere da condição do primeiro ensaio em f ábrica,
será percebida nos ensaios que buscam a repetitibilidade do teste.
B) No esquema apresentado o comutador não possui resistor de polarização na chav e pré-seletora ? Caso tenha resistor de polarização o autor acha que pode inf luenciar
? (v er terceira pergunta)
Não. A inf luência seria a mesma. O que causou a inf luência f oi a posição da chav e seletora (ajuste grosso) que def ine o f luxo da chav e comutadora, def ine se ela
estaria "somando com o enrolamento principal" ou "subtraindo do enrolamento principal".
C) Em caso de inf luenciar qual a recomendação do autor com relação aos testes que dev em ser realizados ?
A recomendação principal do artigo é que sejam f eitas medições em mais de uma posição do OLTC, pref erencialmente posições que abrangem todo o enrolamento,
como a inicial e a f inal.
Comentário: Trabalho já apresentado no XV ERIAC. Para o uso da técnica de SFRA, a qual ainda f az uso de comparações v isuais de medições ef etuadas em instantes
dif erentes, é f undamental que todas as condições usadas na medição anterior sejam reproduzidas, ou seja: tipo de instrumento, conexão de enrolamentos, blindagem de
buchas, cabos de medição, comprimento/tipo de aterramento, tanque com/sem óleo e obv iamente posições de taps inclusiv e da chav e pré-seletora +/-. Quais f oram os
parâmetros documentados pelo f abricante/concessionária relativ os as condições de ensaio de FRA ? Pelas curv as mostradas no trabalho, uma análise v isual de todas
as curv as medidas pelo instrumento Doble eram suf icientes para identif icação de possív eis discrepâncias entre as medições realizadas em f ábrica e àquelas de campo.
Sendo que na unidade 1ZBR61065 eram muito ev identes. Por que a utilização de um sof tware embutido no instrumento Omicron que utiliza a Norma Chinesa? Se as
discrepâncias f ossem no núcleo ou se acontecesse no campo a não reprodução correta das condições de ensaios da f ábrica, como os autores f ariam para dar o
diagnóstico? Ao longo do trabalho o leitor é induzido a acreditar que as dif erenças encontradas nas medições da unidade 1ZBR61065, se dev em aos v aristores de ZnO,
em af irmações como em 4.2 e 4.4 ...”Logo com a chav e comutadora sob carga na posição central 9B, a polaridade dos resistores não lineares, depende da última
posição que a OLTC estav a”. Os v aristores não inf luenciam a medição, nem tampouco se polarizam a ponto de inf luenciar a medição na próxima posição de tap, são
componentes passiv os! Quando da troca de polaridade (há um mecanismo prá isto) há uma inv ersão da corrente, consequentemente de f luxo magnético que circula no
enrolamento de regulação. Portanto, alterando-se o sentido da corrente, o mesmo enrolamento adiciona ou subtrai bobinas gerando a dif erença nas medições 9B- e 9B+.
Poderiam os autores melhor esclarecer a situação ?
3.15 - MONITORAMENTO TÉRMICO ON-LINE DE TRANSFORMADORES POR MEIO DE SENSORES DE REDES DE BRAGG EM FIBRA ÓPTICA
SANS, M.(1);TOLEDO, L.F.R.B.(1);DAHLKE, D.B.(1);UHREN, W.(2); - LACTEC(1);COPEL(2);
Este trabalho descrev e o desenv olv imento de um sistema óptico de monitoramento térmico on-line de transf ormadores de potência imersos em óleo isolante utilizando
redes de Bragg em Fibra. Os sensores f oram instalados no interior de um transf ormador de potência próximos ao enrolamento de alta-tensão. Os dados obtidos pelo
sistema de monitoramento f oram comparados com os dados de temperatura de topo de óleo, temperatura dos enrolamentos obtidos por imagem térmica e ainda com o
estado operativ o da máquina elétrica. O projeto f oi desenv olv ido pelo programa de P&D ANEEL, realizado pelo LACTEC em execução para a COPEL Distribuição.
Perguntas e respostas:
A) Ao ser apresentado o principio de f uncionamento das redes de Bragg em f ibra óptica (FGB), algumas v antagens f oram apresentadas como a elev ada sensibilidadeàs
v ariações de temperatura e esf orços de compressão e tração.Além disto, a elev ada precisão, possibilidade de medições remotas e principalmente a multiplexação de
sinais, permite a expansão no monitoramento de outras grandezas atrav és deste tipo de sensor. Entretanto, na aplicação do sistema de sensoriamento no transf ormador
de potência de Cascav el recuperado, v arias dif iculdades f oram encontradas em f unção da f ragilidade deste tipo de f ibra. Portanto, seria este sistema, até o presente
desenv olv imento, apenas condicionado a aplicação em equipamentos nov os em f ábrica, uma v ez que div ersas dif iculdades na instalação dos mesmos f oram
encontradas no campo?
O desenv olv imento do projeto, estabelecido como pesquisa aplicada na cadeia de inov ação da ANEEL, permitiu mensurar os possív eis gargalos quanto à instalação dos
sensores em meio ao processo f abril do transf ormador. Em f ábrica, estes gargalos ref erem-se principalmente ao manuseio dos enrolamentos com as f ibras já
instaladas, f ato que, se não tomados os dev idos cuidados, lev ará ao rompimento dos cabos das f ibras, conf orme pode ser constatado no decorrer do projeto.
Entretanto, observ ou-se que as f ibras podem ser instaladas tanto num transf ormador em operação como em um transf ormador em construção (nov o ou ref ormador).
Para um transf ormador em operação existe a possibilidade de instalação em qualquer ponto em que seja possív el a f ixação dos cabos. Já num transf ormador em
construção (nov o ou ref ormador), é possív el projetar os locais de instalação das f ibras e instalá-las após o término da conf ecção das bobinas, ou antes, do momento de
f azer v ácuo para o recebimento do óleo, diminuindo a possibilidade de quebra dos cabos das f ibras ópticas.
B) Atrav és da f igura 6 apresentada no trabalho, pôde-se observ ar as curv as de temperatura comparativ as entre os sensores conv encionais da COPEL e os sensores da
rede de Bragg. Desta f orma constatou-se uma similaridade com relação a tendência apresentada por ambas as curv as, porem com dif erentes tipos de resolução.
Considerando que, pelo modelo de Arrhenius pequenas v ariações de temperatura em relação ao ponto supostamente mais quente no interior do transf ormador podem
signif icar uma aceleração substancial na perda de v ida útil dos transf ormadores, assumindo que a dif erença média entre as curv as ponto a ponto esteja em torno de 3°
C, como os autores pensam em contornar o problema de f ragilidade das f ibras uma v ez que tais dif erenças podem ser importantes na correta análise da degradação da
isolação e consequentemente na de perda de v ida útil dos equipamentos, alem da possibilidade do mesmo estar sendo sub-utilizado nos casos em que a temperatura
real do equipamento estiv er abaixo da temperatura medida conf orme citado nas conclusões do trabalho?
Pretende-se projetar dutos especiais para proteção da f ibra, de modo a impedir que a mesma seja danif icada durante o processo de f abricação.
C) Na f igura 5 as temperaturas "Topo do óleo", "Início do enrolamento" e "Meio do enrolamento" estão muito próximas. Não dev eria hav er uma dif erença maior entre topo
e meio do enrolamento?
Dev ido aos problemas que ocorreram na f abricação do transf ormador, lev ando ao rompimento dos cabos das f ibras ópticas, os três sensores estão próximos um do
outro. O sensor que chamamos de "Meio do Enrolamento" f icou aproximadamente 20 cm distante do sensor do "Inicio do Enrolamento". Entretanto, v ale ressaltar que
mesmo os sensores estarem próximos, os mesmos apresentam um comportamento ao longo do tempo distinto. Por exemplo, quando há inserção ou remoção de carga,
os 3 sensores se comportam de maneira distinta, entretanto, após um certo tempo, os mesmos entram em equilíbrio térmico
Comentário: Ao ser apresentado o princípio de f uncionamento das redes de Bragg em f ibra óptica (FGB), algumas v antagens f oram apresentadas como a elev ada
sensibilidade à v ariações de temperatura e esf orços de compressão e tração. Além disto, a elev ada precisão, possibilidade de medições remotas e principalmente a
multiplexação de sinais, permite a expansão no monitoramento de outras grandezas atrav és deste tipo de sensor. Entretanto, na aplicação do sistema de sensoriamento
no transf ormador de potência de Cascav el recuperado, v árias dif iculdades f oram encontradas em f unção da f ragilidade deste tipo de f ibra. Portanto, seria este sistema,
até o presente desenv olv imento, apenas condicionado a aplicações em equipamentos nov os em f ábrica, uma v ez que div ersas dif iculdades na instalação dos mesmos
f oram encontradas no campo? Atrav és da f igura 6 apresentada no trabalho, pôde-se observ ar as curv as de termperatura comparativ as entre os sensores conv encionais
da COPEL e os sensores de redes de Bragg. Desta f orma, constatou-se uma similaridade em relação a tendência apresentada por ambas as curv as, porém com
dif erentes tipos de resolução. Considerando que, pelo modelo de Arrhenius pequenas v ariações de temperatura em relação ao ponto supostamente mais quente no
interior do transf ormador podem signif icar uma aceleração substancial na perda de v ida útil dos transf ormadores, assumindo que a dif erença média entre as curv as
ponto a ponto esteja em torno de 3 °C, como os autores pensam em contornar o problema de f ragilidade das f ibras uma v ez que tais dif erenças podem ser importantes
na correta análise da degradação da isolação e consequentemente na de perda de v ida útil dos equipamentos, além da possibilidade do mesmo estar sendo sub-utilizado
nos casos em que a temperatura real do equipamento estiv er abaixo da temperatura medida conf orme citado nas conclusões do trabalho?
3.16 - DESCARGAS PARCIAIS EM TRANSFORMADORES DE POTÊNCIA – DETECÇÃO E ANÁLISE POR MEIO DA TÉCNICA DE EMISSÃO ACÚSTICA
TRINDADE, M.B.(1);MENEZES, R.C.D.(1); - CEPEL(1);
Neste trabalho, são apresentados resultados de ensaios de Emissão Acústica realizados em transf ormadores de potência, no campo e em laboratório. Os ensaios
consistiram de monitoramento dos sinais acústicos prov enientes do interior dos transf ormadores, estando estes energizados. Nele são analisadas as principais
características dos sinais obtidos de descargas parciais, em comparação com os de f ontes mecânicas, presentes neste tipo de equipamento, em termos dos principais
parâmetros de um sinal de Emissão Acústica: amplitude, energia, f requência média e taxa de ocorrência. Adicionalmente, f oram incluídos os resultados de ensaios
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realizados, em laboratório, em um transf ormador de aterramento que apresentav a v ibração mecânica em componentes internos. Com base nestes resultados, f oram
identif icadas correlações entre os parâmetros de Emissão Acústica que podem contribuir na taref a de discriminação da natureza de f ontes de sinais acústicos, se
elétrica ou mecânica, e possibilitar o estabelecimento de padrões de f orma a identif icar principalmente a ocorrência de descargas parciais em transf ormadores.
Perguntas e respostas:
A) Sabendo-se que determinados tipos de def eitos em transf ormadores de potência, f enômenos de mais de uma natureza podem ocorrer simultaneamente, como por
exemplo, um def eito de origem mecânica que promov a a ocorrência de descargas parciais, ou mesmo um problema térmico que passe a coexistir com uma f alta de
origem elétrica, quais dos parâmetros apresentados no item 2 (Nomenclatura) que f oram citados dev eriam serv ir como os mais f ortes "indicadores", por serem mais
sensív eis a f enômenos de múltipla natureza e com isto indicar um estágio mais av ançado da ev olução da f alha no transf ormador?
Dentre os parâmetros medição, que caracterizam os sinais de EA, aqueles que dão as melhores indicações a respeito da natureza da f onte são: a taxa de ocorrência,
que indica se o f enômeno está em sincronismo com a f requência natural do equipamento, e a f requência média que, dependendo da intensidade do sinal aquisitado e do
limite de ref erência empregado no ensaio, pode permitir a discriminação entre os de origem mecânica e os de origem elétrica. Parâmetros como amplitude, energia e taxa
de contagens, são muito af etados pela atenuação da onda no seu percurso entre a f onte e o sensor.
B) Sabe-se que a natureza de descargas parciais em equipamentos elétricos de potência são ev entos de alta f requência que v ariam aproximadamente de centenas de
kHz a alguns MHz, entretanto pelas observ ações f eitas no trabalho, ref erentes aos ensaios laboratoriais e de campo, em termos do sistema de aquisição adotado em
conjunto com o tipo de sensor acústico, qual seria a f aixa de f requência observ ada e usualmente parametrizada no sistema de aquisição pelos autores durante as
medições de campo para a captação de descargas parciais por emissão acústica (mesmo sabendo que se trata de um sensor do tipo ressonante)?
Os sensores utilizados nos ensaios são ressonantes em torno de 150 kHz, dependendo do tipo de onda incidente, entretanto, a f aixa operacional destes situa-se
geralmente entre 70 e 200 kHz. Temos observ ado, nas distribuições das f requências médias dos sinais, uma região, que permitiria uma discriminação entre ev entos
mecânicos e elétricos. Descargas parciais de um modo geral, apresentam concentrações dos v alores destes parâmetros, predominantemente, acima desta região, já,
para ev entos mecânicos, está concentração se dá em v alores mais baixos. Entretanto, todas as considerações dev em lev ar em conta a magnitude dos sinais
aquisitados e o limite de ref erência adotado, pois este último pode acarretar incorreções nas medidas obtidas.
C) Além da discriminação da natureza dos sinais acústicos captados em relação à f onte (sinais elétricos ou mecânicos), os autores já identif icaram em alguma medição
de campo ou laboratorial algum padrão acústico com indicativ o de def eitos de natureza elétrica no corpo condensiv o de buchas e em pontos distantes da base das
mesmas, mesmo que a distribuição dos sensores tenha sido f eita somente sobre o tanque dos transf ormadores? Em caso af irmativ o, inf ormar se a atenuação dos
sinais obtidos f oi signif icativ a ou não?
Indicações de ocorrências em buchas já f oram identif icadas, em ensaios de campo. Apenas a f orma de reconhecer que o ev ento está se dando na bucha restringe-se à
localização tridimensional obtida, não existindo um padrão acústico específ ico para sinais prov enientes do interior destes componentes. Tendo em v ista que as
distribuições de sensores adotadas, são limitadas na altura, por questões de segurança, torna-se dif ícil identif icar ao longo do ensaio a região da bucha em que se
encontra o def eito. Os resultados, nestas condições, irão indicar, na maioria dos casos, a base da bucha como localização da f onte, por ser o caminho que a onda irá
percorrer para atingir o sensor. A atenuação nestes casos é de dif ícil av aliação dadas as dif erentes geometrias dos equipamentos ensaiados e principalmente a f alta de
f eedback das empresas atendidas, com relação à posição do def eito, encontrada em inspeções posteriores.
3.17 - DESENVOLVIMENTO DE SISTEMA DE SENSORIAMENTO ÓPTICO PARA DETECÇÃO DE DESCARGAS PARCIAIS EM BUCHAS DE TRANSFORMADORES
ROSOLEM, J.B.(1);DINI, D.C.(2);TEIXEIRA, R.M.(3);ALVES, M.E.G.(4);FLORIDIA, C.(5);ALVES, L.R.(6);TOMIY AMA, E.K.(7);PERES, P.D.T.(8);BEZERRA, E.W.
(9);ARAÚJO, D.C.P.(4);SANTOS, D.P.(4);AMORIM, F.G.A.(4);LEONARDI, A.A.(10);HORTÊNCIO, C.A.(11);FRACAROLLI, J.P.V.(12);PENZE, R.S.(13); CPqD(1);CPqD(2);CEMIG (3);TREETECH(4);CPqD(5);CPqD(6);CPqD(7);CPqD(8);CPqD(9);CPqD(10);CPqD(11);CPqD(12);CPqD(13);
A monitoração de descargas parciais (DP) de buchas de transf ormadores possibilita a identif icação de problemas de isolamento em estágios iniciais permitindo a
programação de substituição ou reparos nos equipamentos. Neste trabalho são descritos dois sistemas baseados em tecnologias de f ibras ópticas para monitoração de
DP em buchas de transf ormadores. Um dos sistemas descritos é baseado no método de detecção acústica e o outro é baseado na detecção de sinais de
radiof requência. Div ersos testes f oram realizados com estas técnicas a f im de escolher a mais sensív el para uso na detecção das DP das buchas e f inalmente serem
testadas em campo.
Perguntas e respostas:
A) Um dos grandes problemas em medições de campo e de f orma on-line de descargas parciais em buchas é a impossibilidade de acesso ao corpo condensiv o para a
instalação de sensores, além dos nív eis de ruído naturalmente elev ados em campo. Por este motiv o, a maioria dos métodos existentes aprov eitam desligamentos
programados para a instalação de sensores nos tap's capacitiv os das buchas. De acordo com o exposto no trabalho, nos testes com a técnica interf erométrica, utilizouse na segunda etapa a f ixação de um “buzzer” na superf ície do corpo de porcelana, onde f oi constatado uma f orte atenuação do sinal e a necessidade de
aperf eiçoamento do sensor. Visto que em condições reais a f onte de descargas parciais é interna à bucha e precisará v encer toda a atenuação prov ocada pelo corpo
condensiv o e a porcelana, em quais aspectos os autores pretendem atuar para tornar a técnica mais ef etiv a em medições reais no campo?
Apesar do estudo ainda não ser conclusiv o, aparentemente a detecção de sinais acústicos externos a bucha atrav és de sensores ópticos demanda que estes tenham
maior sensibilidade. Pensamos em ev oluir o estudo da sensibilidade dos sensores atrav és do uso de conf igurações de sensores mais sensív eis ainda não estudados
pela equipe. Outra f orma de utilização conf orme demonstra o artigo, e que resultou em um pedido de patente no projeto, f oi o da introdução de sensores ópticos internos
a bucha, o que torna a detecção dos sinais acústicos dos sensores muito mais prov áv el. No entanto esta instalação seria f eita pelo f abricante durante a construção da
bucha.
B) Durante as simulações com a técnica hibrida óptica/radio-f requência, f oram observ adas a inf luência de aspectos geométricos da antena e sua direcionalidade,
mesmo considerando que a descarga simulada pelo centelhador no interior da bucha era de elev ada magnitude. Já existem no mercado, instrumentações que
aperf eiçoaram o sensor de detecção (a antena ), na qual torna-se possív el em maiores distâncias do equipamento a ser av aliado, a captação de sinais internos aos
equipamentos no campo. Portanto, para f ins de aplicação prática na detecção de descargas parciais no campo, seria interessante saber se como o grupo pretende atuar
mais no desenv olv imento do sensor para que seja possív el a captação de sinais a uma distância maior e f actív el em uma subestação por questões de segurança?
No desenv olv imento do sensor óptico/RF f oram consideradas algumas limitações e características necessárias para sua operação, tais como, a posição a ser instalado
no corpo da bucha, a necessidade de compactação, a isolação elétrica com a alta tensão, a f orma geométrica para melhor captar os sinais das descargas parciais e ao
mesmo tempo não ser sensív el a possív eis interf erências externas e geração de corona. Estas especif icações de uso reduzem seu campo de detecção a somente a
região em torno da bucha, além do sensor como mostrado no artigo ser totalmente isolado galv anicamente da bucha e do transf ormador sendo o mesmo é alimentado
pela própria f ibra óptica. Desta f orma, todas as necessidades para a aplicação são atendidas pelo sensor desenv olv ido.
C) Juntamente com o sistema de aquisição dos sinais captados pelos sensores, f oi desenv olv ido no trabalho algum sistema de f iltragem capaz de separar o sinal
ef etiv o de descargas parciais do sinal de ruído, muito intenso e comum em subestações no campo?
Sim a unidade de controle dos sensores possui f isicamente um f iltro elétrico para detecção de sinais somente na região de VHF e UHF. Mas o sof tware do sistema de
aquisição de dados pode também contemplar f iltros digitais em regiões do espectro de interesse e auxiliar naturalmente na redução de captação de ruídos externos.
3.18 - ALGORITMO MEAN SHIFT APLICADO A CARACTERIZAÇÃO DE CLUSTERS PARA DIAGNÓSTICO DE FALHAS EM TRANSFORMADORES DE POTÊNCIA
LIMA, S.L.D.(1);MIRANDA, V.(2);MENDEZ, O.R.S.(1); - UFMA(1);INESC-Porto(2);
Neste trabalho pretende-se apresentar uma possibilidade para def inição dos contornos e das f ronteiras entre gases de f alhas representados por clusters. Para isso é
utilizado o algoritmo mean shif t baseado em teoria da inf ormação, como um método que permite mapear o espaço topológico dos conjuntos de f alhas, por meio de
certos critérios de entropia e do kernel gaussia no. O algoritmo mean shif t gera a partir de uma base de dados (IEC TC10 entre outras), uma nuv em de pontos (dados
v irtuais) com as mesmas características dos conjuntos de f alha originais, e isto é possív el, pois minimiza entropia do conjunto.
Perguntas e respostas:
A) Considerando que a metodologia do guia IEC60599 recomenda o uso dos métodos de diagnóstico apenas para os resultados que se encontram acima dos v alores
típicos. Como os autores trataram os dados considerados normais?
O uso do meanshif t para o diagnóstico de f alhas partiu de uma aplicação com redes auto-associativ as desenv olv ida em outro trabalho. No caso das redes autoassociativ as f oi utilizado uma rede que identif icav a os casos normais. No caso do meanshif t, f oi f eito por exclusão: após mapeada toda a região classif icada como
f alha (com casos de f alhas reais) tudo que estiv er f ora dessa região seria considerado como casos normais. Ainda estamos trabalhando nestas simulações com a
inclusão de uma base maior de casos de f alhas para poder obter uma solução mais genérica.
B) Def eitos em buchas e comutadores são a maior causa de f alhas catastróf icas (ocorrência de incêndio) em transf ormadores e não estão cobertas pelos métodos de
DGA. Elas não dev eriam ser excluídas da relação de f alhas consideradas no método proposto?
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O trabalho é baseado na norma IEC60599 que contemplam apenas f alhas térmicas e elétricas na isolação f ormada pelo conjunto papel-óleo. a IEC TC10 possui dados
de transf ormadores com e sem OLTC, mas para o diagnóstico em buchas e comutadores seria necessário uma base de dados de gases nesses dispositiv os. Em outras
palav ras a análise das buchas e comutadores não f oram excluídas, apenas não se tem dados para as simulações.
C) Os autores pretendem dar uma sequência a este trabalho? Se sim, quais os próximos passos?
O uso do meanshif t tem sido bastante interessante aplicado a este caso em particular. Os próximos passos contemplam o aumento da base de dados para poder
generalizar melhor a análise e incluir a condição de estado normal.
3.19 - REVITALILZAÇÃO DOS TRANSFORMADORES 111 MVA DA UHEGNB - USINA HIDRELÉTRICA GOV. NEY AMINTHAS DE BARROS BRAGA
WUTKIEWICZ, P.L.(1);LINZING, R.(1); - COPEL GET(1);
O objetiv o deste Inf orme Técnico (IT) é apresentar algumas melhorias f eitas nos transf ormadores monof ásicos de 111 MVA da UHEGNB – Usina Hidrelétrica Gov . Ney
Amithas de Barros Braga, que, com o passar do tempo, começaram a apresentar elev ação na temperatura e, em consequência, um env elhecimento precoce do óleo
isolante, papel e oxidação de algumas chapas de silício do núcleo. Também será ev idenciada a diminuição da temperatura em um transf ormador rev italizado,
comparando-o com um transf ormador não rev italizado.
Perguntas e respostas:
A) Os autores af irmam que atrav és de acompanhamentos por análises e inspeções identif icaram a ocorrência de um “aumento signif icativ o na temperatura dos
transf ormadores, ocasionando um env elhecimento precoce do óleo isolante, do papel e oxidação de algumas chapas de aço silício do núcleo”. Para equipamentos com
17 anos de uso, sendo necessário rev italizar 11 e comprar um nov o, é uma situação atípica. Af inal, a que os autores atribuem, as causas que lev aram os equipamentos
a uma v ida útil menor? Mau uso, especif icação mal f eita, ensaios de aquecimento em f ábrica negligenciado, materiais inadequados, erro de projeto quanto ao número de
canais de ref rigeração do núcleo, etc.,
A causa do aumento na temperatura dos transf ormadores, deu-se dev ido ao baixo número de canais de ref rigeração no núcleo - apenas 2. Aquecimento este que
acelerou o processo de env elhecimento do papel utilizado no núcleo e na bobina, e em consequência acelerando o processo de env elhecimento dos transf ormadores.
B) Qual a relação entre o custo de rev italização de uma unidade e o custo de aquisição de uma unidade nov a ?
O custo da rev italização de um transf ormador f oi de 35% do v alor de um transf ormador nov o.
C) Que tipo de estrutura f oi necessária para realização do trabalho em campo, quais os cuidados quanto ao controle da umidade sobre a parte ativ a do equipamento e
tanque e como f oi af erido a ef iciência do processo de secagem da unidade elev adora ?
A estrutura necessária env olv eu basicamente uma extensão da f ábrica principal da ABB nas dependências da UHE GNB, com toda a inf raestrutura necessária para as
div ersas etapas do processo de rev italização de transf ormadores em campo, como: Caldeiraria e pintura do tanque com as adequações tecnológicas; desmontagem e
montagem da parte ativ a; desmontagem e remontagem do núcleo completo, com as alterações nos canais de ref rigeração e substituição dos materiais isolantes. Para
controle da umidade no campo, utilizou-se sistemas de ar super seco combinado a um ambiente controlado (barraca) e estanque a entrada de umidade e sujeira, onde f oi
ef etuada a montagem da parte ativ a do transf ormador. Os materiais isolantes para montagem das partes ativ as, eram env iados processados e secos pela f ábrica, bem
como as bobinas de AT (Alta Tensão) e BT (Baixa Tensão). Após a montagem, para a secagem da parte ativ a, utilizou-se do processo combinado óleo quente/v ácuo,
num circuito f echado, sendo env iados corpos de prov a e amostras de óleo para análise em f abrica. Para conclusão de cada rev italização, f oram realizados ensaios
f inais de aceitação em campo.
3.20 - IDENTIFICANDO A INTERAÇÃO ENTRE SISTEMA DE ENERGIA ELÉTRICA E AUTOTRANSFORMADORES DE POTÊNCIA PELA ANÁLISE DAS TENSÕES TRANSITÓRIAS MEDIDAS
UTILIZANDO TAP CAPACITIVO DAS BUCHAS
MARTINS, H.J.A.(1);RODRIGUES,
CEPEL(1);M&D(2);
C.M.(1);CARRARO,
C.D.F.F.(1);NOVA,
I.F.D.(1);SANTOS,
L.E.D.(1);MICHALSKI,
M.A.D.C.(2);FILHO,
W.R.D.C.(1);
-
Este trabalho apresenta o desenv olv imento de técnicas para medição e análise de solicitações elétricas impostas pelo sistema elétrico a um grupo de
autotransf ormadores de potência de 765/500/345 kV, identif icando as possív eis interações entre sistema e equipamentos. Os equipamentos f oram caracterizados no
domínio da f requência (tensões transf eridas e impedâncias terminais), e com base nas inf ormações medidas no lado de 345 kV de f requências e amplitudes resultantes
das manobras na subestação comparadas às características dos autotransf ormadores, realizaram-se v erif icações do ef eito dessas manobras nas f requências naturais
de oscilação dos equipamentos, estimação da transf erência de tensão entre os enrolamentos e av aliação do risco env olv ido.
Perguntas e respostas:
A) Existe alguma limitação/restrição para a instalação deste sistema de medição no tap capacitiv o da bucha de um transf ormador? É necessária alguma correção nas
medições em f unção da resposta em f requência do sistema de medição?
Por questões de segurança, existe a necessidade de desligamento do equipamento a ser monitorado. A utilização do tap capacitiv o das buchas para medições de
transitórios de tensão demanda um tempo para sua implementação, montagem e calibração. A utilização do tap capacitiv o da bucha elimina a possibilidade de uma
possív el interf erência da capacitância do barramento no ponto de medição. Sendo assim, as medições de transitórios de tensão utilizando o tap capacitiv o das buchas
de transf ormadores de potência prov aram ser uma alternativ a v iáv el e não inv asiv a. Algumas correções podem ser necessárias, pois uma caracterização típica do
sistema de medição no domínio da f requência (ponto de medição no tap capacitiv o da bucha, conexão entre o tap capacitiv o da bucha e BPD, div isor misto, atenuador,
f ibra óptica e f iltro passa-altas) dev e ser realizada. O sistema de medição, para cada autotransf ormador, tem características próprias, porém semelhantes. As curv as
características f oram obtidas atrav és da caracterização na f requência de todo sistema de medição, e posteriormente, a correção dos ev entos transitórios f oram
realizadas, quando necessária.
B) Neste trabalho, as medições f oram realizadas no lado de baixa tensão. É possív el identif icar, nas medições armazenadas, o lado (AT ou BT) em que elas ocorreram?
Sendo na alta tensão, é possív el av aliar o risco env olv ido (FSDF) no próprio enrolamento de AT?
Todas as medições dos ev entos transitórios apresentadas f oram aquisitadas no lado de BT do autotransf ormador. Em ev entos prov enientes de manobras controladas,
realizadas sob demanda, é possív el identif icar o lado em que ocorreram, pois são manobras controladas. No caso das medições apresentadas no artigo só se torna
possív el identif icar o lado de ocorrência da manobra que relaciona o ev ento transitório se correlacionarmos a classif icação do ev ento transitório com alguma inf ormação
de manobra na subestação e/ou sistema, o que se torna pouco prov áv el. As medições dos ev entos transitórios apresentadas são ref erentes ao lado de BT do
autotransf ormador. Sendo assim, com as manobras aquisitadas no lado de BT do autotransf ormador pode-se estimar a transf erência das principais componentes de
f requência dos transitórios de tensão juntamente com a curv a das regiões de ressonância de cada autotransf ormador no lado de AT, pois a curv a de resposta em
f requência do autotransf ormador pode ser entendida como a curv a que retrata a f unção de transf erência do mesmo. Uma v ez estimado o que o enrolamento de AT está
submetido, podem-se realizar av aliações de risco env olv ido nos ev entos prov enientes de manobras consideradas mais críticas por meio de um f ator de sev eridade no
domínio da f requência (FSDF).
C) Além dos resultados apresentados no trabalho, já f oi identif icada alguma outra ocorrência/medição onde há coincidência de componentes de f requência dos ev entos e
das ressonâncias dos transf ormadores que possa comprometer o isolamento do equipamento?
A superposição das f requências naturais de oscilação dos autotransf ormadores e os espectros de f requência de ev entos transitórios capazes de alcançar suas buchas
BT permitem identif icar possív eis regiões de coincidência. Entretanto, não é possív el af irmar se há um comprometimento do isolamento do equipamento somente com
as coincidências.
3.21 - COMPARAÇÃO DE MODELOS DE TRANSFORMADORES DE POTÊNCIA BASEADO NA ANÁLISE DE RESPOSTA EM FREQUÊNCIA
OLIVEIRA, M.O.(1);CRAVO, A.C.(2);CAPINOS, I.C.(2);BRETAS, A.S.(1); - UFRGS(1);ALSTOM GRID(2);
Este Inf orme Técnico apresenta um estudo computacional de comparação de modelos de transf ormadores de potência ef etuado atrav és da análise de resposta em
f requência (FRA). O modelo simplif icado para altas f requências com parâmetros concentrados f oi implementado computacionalmente e comparado com o modelo hibrido
disponív el no sof tware ATP/EMTP de f orma que comparações dos resultados de simulação permitam a análise do comportamento de transf ormadores em determinadas
f aixas de f requência. A resposta em f requência destes modelos f oi comparado com dados reais de análise FRA de um transf ormador trif ásico de 525 MVA, 60Hz, grupo
de conexão Y N11, a partir do qual conclusões f oram f ormadas.
Perguntas e respostas:
A) No modelo simplif icado, poder-se-ia incluir o ramo de excitação do transf ormador? Os autores av aliaram esta possibilidade e sua inf luência na resposta em
f requência do modelo?
Sim, o ramo de excitação poderia ser incluído, no entanto, neste trabalho não f oi considerado o ramo de excitação pois o estudo do comportamento do modelo
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simplif icado do transf ormador é v oltado para as altas f requências. Neste sentido, para esta f aixa de f requências, a modelagem do núcleo não é relev ante apresentando
pouca inf luência na resposta em f requência do modelo.
B) Segundo conclusão do trabalho, f oram inf ormados os dados construtiv os do transf ormador para a elaboração do modelo híbrido, cuja rotina necessita de uma
av aliação. Os autores f izeram av aliaram as outras opções disponív eis, como v alores típicos ou v alores medidos?
Não f oram av aliadas as outras alternativ as do modelo híbrido. Isso poderá ser av aliado num trabalho f uturo. A proposta inicial é utilizar dados ainda de projeto, pois
dessa f orma pode-se realizar estudos ainda nessa f ase.
C) Sabe-se da importância da análise de resposta em f requência (FRA) para o diagnóstico de def eitos em transf ormadores, baseado na comparação de curv as medidas
em dif erentes épocas. Qual a precisão deste tipo de medição para a elaboração de modelos utilizados em simulações computacionais? Hav eria outro tipo ou esquema de
medição mais preciso?
A análise FRA apresenta uma boa precisão para identif icação de def eitos mecânicos/elétricos nos transf ormadores. No entanto, a precisão da utilização deste tipo de
medição para elaboração de modelos elétricos ainda não está clara. A utilização do teste FRA para a comparação dos modelos f oi escolhida porque é o ensaio que
permitiria av aliar os modelos em uma ampla f aixa de f requências.
3.22 - AVALIAÇÃO DA CONFIABILIDADE DE TRANSFORMADORES DE POTÊNCIA POR MEIO DA CORRELAÇÃO ENTRE ENSAIOS ELÉTRICOS DA PARTE ATIVA E FÍSICO-QUÍMICOS
DO ÓLEO ISOLANTE
MALAQUIAS, P.E.(1);FILHO, J.P.(1); - UNICAMP(1);
Perguntas e respostas:
A) Os autores inf ormam que o "estudo" tev e o objetiv o de "desenv olv er metodologia de av aliação da conf iabilidade de transf ormadores de potência por meio da
correlação entre ensaios elétricos da parte ativ a e f isico-quimicos no óleo isolante". No entanto, não está clara no IT a metodologia desenv olv ida. Os autores poderiam
resumir a metodologia desenv olv ida para ef eito de aplicação prática?
O objetiv o do trabalho érelacionar a umidade com a ocorrência de descargas parciais no interior do transf ormador, bem como a inf luência dos ácidos de baixa massa
molar na degradação do papel isolante. Para tal f oram realizados ensaios em transf ormadores em operação no SIN (ensaios em campo) e em laboratório. Ensaios em
Campo: - Descargas Parciais em 10 transf ormadors - Teor de Umidade no isolamento sólido desses 10 transf ormadores (inicialmente prev ia-se a utilização do ensaio
PDC para essa f inalidade, mas no decorrer do projeto optamos realizar o monitoramento on-line da umidade no óleo isolante, e com esses dados calcular o teor de
umidade no isolamento sólido atrav és de sof tware dedicado) Ensaios de amostra de óleo isolante e papel kraf t em Laboratório: - Teor de Furanos - Acidez total do óleo
isolante - Grau de Polimerização do papel isolante - Quantif icação de ácidos de baixa massa molar presentes no óleo isolante
B) Os autores inf ormam que "inicialmente f oram av aliados os resultados históricos de ensaios f isico-quimicos conv encionais e de gases disolv idos em óleo isolante". No
entanto, estes resultados ou esta av aliação não f oi apresentada no IT. Os autores poderiam apresentar esta av aliação dos resultados históricos?
Esse av aliação histórica v isou apenas a seleção dos transf ormadores, do parque da empresa, que seriam utilizados no projeto, ou seja, os transf ormadores que f oram
ensaiados em campo e tiv eram retiradas amostras de óleo para análise em laboratório. A apresentação dessa av aliação não f az parte desse trabalho
C) Os autores inf ormam que "também f oi av aliada a tipologia das descargas parciais (DP) de transf ormadores energizados em campo". No entanto o IT não apresenta
resultados de DP. Os autores poderiam apresentar a "tipologia" das DP de "transf ormadores energizados em campo"?
Os resultados de descargas parciais serão apresentados em plenário, pois é uma tabela extensa demais para esse campo. Ressalta-se que o trabalho não v isou
desenv olv er uma metodologia de análise de descargas parciais, mas relacionar a presença/ quantidade/ tipo de descargas parciais com a presença de umidade e ácidos
no transf ormador. Assim para os ensaios e av aliação de DP f oi contratada uma empresa especializada que utilizou metodologia já desenv olv ida por ela.
3.23 - APLICAÇÃO DE METODOLOGIAS DE DIAGNÓSTICO DE FALHAS EM TRANSFORMADORES ISOLADOS A ESTER NATURAL
GOMEZ, N.(1);WILHELM, H.M.(2);SANTOS, C.C.D.(3);STOCCO, G.B.(4); - UFPR(1);DIAGNO(2);ELETRONORT(3);LACTEC(4);
AGD) v erif icou
Perguntas e respostas:
A) 150° C não é uma temperatura muito baixa para um diagnóstico de f alha térmica em um óleo v egetal considerando que a IEEE indica um limite de elev ação de
temperatura do ponto mais quente (hot spot) de 100° C (mais 40° C de ambiente)?
A decomposição térmica do óleo isolante gera gases típicos em f unção da temperatura de f alha. Alguns modelos de diagnóstico baseados na técnica de análise de
gases dissolv idos (DGA), como o método de ROGERS, diagnosticam f alhas/def eitos térmicas(os) lev es para f aixas de temperatura entre 150-300 °C para os isolantes
de tipo mineral. O conceito de f alha térmica lev e, segundo o Rogers, indica sobreaquecimento generalizado do equipamento. Como equipamentos com óleo v egetal
isolante admitem maior sobrecarga e o óleo apresenta maior elev ação de temperatura em comparação ao óleo mineral isolante, realizou-se os ensaios de
sobreaquecimento a 150 °C para v erif icar se nessa f aixa de temperatura já são gerados gases de f alha.
B) No ensaio de estresse elétrico como f oi a v ariação da tensão aplicada até a descarga ao longo das 12 aplicações comparando OMI com OVI?
O ensaio de estresse elétrico f oi realizado no equipamento que é utilizado para determinar a rigidez dielétrica de um f luido isolante (norma ABNT NBR 6869). O ensaio
consiste na aplicação de uma tensão crescente de f requência (50/60) Hz, sendo o aumento da tensão regular e igual a 3kV/s, partindo de zero (0 kV) até a tensão de
ruptura do f luido. Esse procedimento f oi repetido 12 v ezes na mesma amostra de óleo. Após essas 12 aplicações f oram determinados os gases dissolv idos nessa
amostra.
C) Existe alguma experiência de utilização de OVI em transf ormadores ou reatores não selados ou com bolsa?
Todos os estudos que eu tiv e acesso os equipamentos eram selados. Mas parece que o transf ormador v erde da CEMIG é com bolsa e tem outro de 20 MVA na
Votorantim em MG que também tem bolsa.
3.24 - VALIDAÇÃO DAS NOVAS TÉCNICAS DE ENSAIOS EM BUCHAS, FP% COM VARIAÇÃO DE FREQUÊNCIA E FDS.
MELO, A.G.D.(1);BENETTI, D.(2);AGUIAR, R.D.(3);SIMIAO, V.(4);BACIL, V.(4); - COPEL(1);COPEL GERAÇÃO E TRANSMISSÃO SA(2);COPEL(3);LACTEC(4);
Estatísticas apontam f alhas em buchas como uma das principais causas de f alha em transf ormadores e também a principal causa de incêndio. Assegurar a integridade
das buchas e ter um controle que indique uma possív el degradação de seu isolamento é f undamental para garantir a sua conf iabilidade e por consequência de todo
sistema nacional de produção e transmissão de energia elétrica. A principal f orma de controlar a degradação da bucha é monitorar o seu f ator de potência. Neste
trabalho apresentaremos os resultados da medição do f ator de potência com v arredura de f requência e compararemos estes com os resultados de ensaios de altatensão
Perguntas e respostas:
A) Os autores concluem que os ensaios f ísico-químicos para determinação de umidade no óleo f oram inconsistentes com os resultados obtidos para determinação de
umidade pelo método FDS. Uma v ez que o método f ísico-químico determina a umidade no óleo e o método FDS determina a umidade, de f orma integral, no isolamento
sólido, não seria esperada esta inconsistência? Os autores têm experiência sobre a correlação entre os dois métodos, ou outros métodos como Karl Fisher e URSI, na
determinação da umidade em equipamentos elétricos que utilizam a interf ace papel-óleo ?
Está inconsistencia nos resultados f oi prev isto que poderia ocorrer já que os modelos mátemáticos da isolação das buchas pode v ariar em f unção do f abricante. Na
COPEL e f eito e ensaio de URSI , FDS e determinação de umidade no óleo nos transf ormadores no processo de comissionameto, e acompanhado a ev olução da
umidade atrav és do ensaio f isico-quimico, porém não há um método padronizado de comparação entre estes ensaios.
B) As buchas av aliadas, em especial as buchas consideradas def eituosas, f oram abertas para : ev idenciar e/ou conf irmar o tipo de f alha, localização da região da
mesma e também para av aliar a sensibilidade dos métodos utilizados ?
As buschas não f oram abertas, pois será licitado o serv iço de recuperação das mesmas em uma empresa especializada neste serv iço.
C) Os autores af irmam que o ensaio de descargas parciais não pode ser substituído pelas nov as técnicas, como por exemplo a FDS e FP com v ariação de f reqüência,
como técnicas ef icientes para determinação de degradação de buchas de alta tensão. Entretanto, a maioria das buchas ensaiadas nunca operou. Os autores podem
esclarecer até que ponto esta af irmativ a pode ser utilizada para um diagnóstico ou um prognóstico de equipamentos?
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Realmente a maioria das buchas nunca f oi utilizada, porém elas estav am guardadas na horizontal por muitos anos, o que pode causar bolhas na isolação sólida e por
consequencia o aparecimento das descargas parciais. Dev ido a este f ato é importante a execução do ensaio de descargas parciais, outo ponto importante é que não
conseguirmos relacionar a existencia de D.P. com alguma anomalia nos resultados das nov as técnicas de ensaios. Porém para buchas já instaladas os ensaios
tradicionais e esperimentais são bem ef icientes para detecção de def eitos.
3.25 - AVANÇOS NO DESENVOLVIMENTO DE UM TRANSFORMADOR DE POTÊNCIAL ÓPTICO PARA APLICAÇÃO EM LINHAS DE DISTRIBUIÇÃO
RIBEIRO, B.D.A.(1);WERNECK, M.M.(1);NETO, J.L.D.S.(1); - UFRJ(1);
Transf ormadores de Potencial Óptico (TPO) of erecem muitas v antagens em relação à tecnologia conv encional, tais como isolamento galv ânico, imunidade à
interf erência eletromagnética, ampla f aixa dinâmica, baixo peso, estrutura compacta, além do elev ado nív el de segurança. Este artigo apresenta o desenv olv imento de
um TPO da classe de 13.8 kV usando uma tecnologia híbrida baseada em Redes de Bragg (FBG) e cerâmicas piezoelétricas (PZT). A sensibilidade experimental obtida
mostra uma dependência linear entre o deslocamento no comprimento de onda de Bragg e a tensão CC aplicada.
Perguntas e respostas:
A) "Apesar de constar nas conclusões “Embora os TPOs (transf ormadores de potencial óticos) comerciais tendem a ser mais caros do que os TP conv encionais esse
estudo objetiv a mostrar a v iabilidade técnico-econômica do sistema proposto bem como a precisão de 1% obtida.”, não f oi encontrado no corpo do artigo a descrição
dessa v iabilidade. Considerando o estágio tecnológico atual, os autores poderiam comentar sobre a v iabilidade econômica dos TPOs ? "
Embora a utilização de sensores ópticos dentro das subestações ainda seja pequena, se comparado à um TP conv encional, a f orma compacta e o baixo peso de um
sensor óptico resultam em uma signif icante economia de espaço, reduzindo obras de grande proporções dentro das subestações além da economia env olv endo os
custos e tempo de instalação. Além disso, a capacidade de multiplexação e sensoriamento multi-ponto dos sensores FBG, possibilita que em uma simples f ibra v ários
sensores possam ser posicionados permitindo que outros parâmetros como corrente, temperatura, v ibração possam ser medidos simultaneamente usando a mesma
f ibra óptica.
B) "Os autores comentam que a máxima tensão experimental está em torno de 2kV, para o protótipo testado. A limitação é oriunda dos dielétricos env olv endo as partes
cerâmicas usadas. Em primeiro lugar não há f oto do protótipo para demonstrar seu tamanho, mas a pergunta é: para se chegar a 13kV, qual o v olume e peso projetados
e/ou esperados para o TPO?"
De f ato, a limitação para atingir os 13.8 kV está relacionada ao máximo campo elétrico permitido segundo as especif icações do f abricante das cerâmicas PZT utilizadas,
em nosso caso, 500 V/mm. A dif erença entre a tensão máxima permitida e a classe de 13.8 kV pode ser obtida usando um Div isor Capacitiv o de Potencial (DCP)
mantendo o peso (330.16 gramas) e as dimensões (A=5.8 cm, L=6.8 cm, P=4.1 cm) atuais do transdutor. A f oto do protótipo construído será mostrada durante a
apresentação oral.
C) "A partir do texto, não f icou claro se no arranjo estudado estão adicionandos harmônicos indesejáv eis ao sinal de saída. Os autores poderiam comentar este ponto? "
O THD medido de 4.72% f oi obtido a partir dos dados da Figura 9 (v ide artigo). Estes dados f or adquiridos do osciloscópio digital e salv os em um pen driv e.
Posteriormente os dados f oram injetados em um aplicativ o escrito em MATLAB para calcular o THD. O sinal senoidal de entrada f oi médio e possui um v alor
desprezív el. Estes v alores constarão na apresentação do pôster.
3.26 - ANÁLISE DA RESPOSTA EM FREQUÊNCIA E IMPEDÂNCIA TERMINAL – DEFINIÇÕES E APLICAÇÕES
PAULINO, M.E.D.C.(1);CASAGRANDA, A.(2); - ADIMARCO(1);CELESC(2);
Perguntas e respostas:
A) O algorítimo utilizado para a análise no estudo de caso f oi o baseado na norma chinesa, mesmo com a af irmação no texto de não assegurar sua plena utilização sem
a análise de um testador. A norma chinesa f oi apresentada considerando 3 f atores de av aliação no enrolamento em 3 escalas de f requências pré-estabelecidas, cujo
v alor f inal é limitado em 1MHz. Existe alguma razão para a utilização de f requências maiores nos gráf icos apresentados? Mesmo não citado no texto a existência da
norma IEC 60076-18 (Measurement of Frequency Response), a mesma recomenda, para equipamentos de classe de tensão menores que 72,5 kV, ensaios de RF até
2MHz, e para equip. com classe de tensão maiores que 72,5 kV até 1MHz, sendo esta recomendação não citada na norma chinesa.
Os algoritmos citados (norma Chinesa e IEC) f ocam a análise em def ormações nos enrolamentos de transf ormadores. Temos que as ressonâncias e assinaturas
ev idenciarem ev entos relacionados à indutância de magnetização de 10 Hz até 2 KHz, de ev entos relacionados a interação entre enrolamentos de 2 KHz a 20 KHz, de
ev entos relacionados a inf luência da estrutura dos enrolamentos de 20 KHz a 1 MHz, e acima de 1 MHz a inf luência das conexões, cabeamento de teste, aterramento,
etc. Esses limites são aproximados e podem sobre inf luências de v ários f atores. Por exemplo, para transf ormadores menores (5, 10, ou 20MVA), a inf luência dev ido a
estrutura dos enrolamentos pode chegar a cerca de 4 MHz. Portanto, apesar de alguns algoritmos disponív eis tratarem de escalas intermediárias v isando o enrolamento
apenas de transf ormadores maiores, o teste dev e ser realizado em escalas maiores do que isso. Além disso, para v alores de f requência maiores podem ser v isualizadas
inf luências do cabeamento do teste, atestando e v erif icando a qualidade do teste realizado. Os autores recomendam testes com no mínimo 10 Hz a 5 MHz para os
testes de f unção de transf erência no FRA.
B) Como a aplicação e utilização de algum dos algorítimos apresentados pode ser utilizado para apoiar as av aliações de ensaios de resposta em f requência, sem a
análise do testador? Uma possív el solução seria a integração de v ários algoritmos em conjunto com a norma IEC 60076-18 (Measurement of Frequency Response) e o
Draf t Guide do IEEE (IEEE PC57.149 -Draf t Guide f or the application and interpretation of Frequency Response Analy sis f or Oil Immersed Transf ormers)
A Análise de Resposta em Frequência não é uma medida e sim uma análise. Portanto não serão obtidas decisões apenas com resultados únicos ou quantitativ os. O
testador ou o responsáv el pela análise participa e determina subsidiado pelas f erramentas computacionais ou matemáticas e por v árias condições do equipamento
testado, a ocorrência no equipamento. O resultado f inal desta análise também lev a em considerações inf ormações f ora das medidas de FRA. Os autores recomendam
que todas as f erramentas disponív eis sejam utilizadas para subsidiar a análise. Entretanto hoje é corrente no meio técnico que o melhor algoritmo para determinar uma
f alha é a norma Chinesa. A utilização de IEC 60076-18 e IEEE PC57.149 dev em ser balizadas em argumentação técnica adequada pois as duas possuem dif erentes
números de testes def inições de conexões que podem impactar no tempo de total de teste e na abrangência da análise. Nov amente dev e-se f azer engenharia def inindose critérios adequados de análise e procedimentos.
C) Houv e a af irmação e observ ação no texto sobre os resultados do teste de impedância terminal (Figuras 9 a 14) mostrando problemas, principalmente no enrolamento
de AT. Qual(ais) a(s) métrica(s) utilizada(s) para tal af irmação utilizando os resultados dos testes de impedância terminal?
As av aliações quantitativ as dos resultados de teste de impedância dependem de estudos f uturos. A av aliação é qualitativ a mostrando as dif erenças entre as medidas
no equipamento são e na ocorrência de f alhas. Os autores af irmam que, no caso de ocorrências de f alha nos enrolamentos dos transf ormadores, o teste de impedância
terminal ev idencia de f orma muito mais clara que algo ocorreu na estrutura do equipamento, mas ainda não é possív el a quantif icação e localização do ev ento. Tal
af irmação é baseada em div ersos trabalhos publicados pelos autores mostrando div ersos resultados práticos.
Comentário: Trabalho não inédito tendo um conteúdo que of erece pouca contribuição técnica. Houv e pouca exploração dos algorítimos para análise apresentados,
sendo o resultado do único algorítmo apresentado (utilizando o padrão chinês) sem clareza e apresentado por meio de f igura com pouca resolução (sem possibilidade
v erif icar o resultado). Houv e ainda alguns erros na f ormatação e ref erências de f iguras, exemplo: descrição da Figura 5 no texto dif ere da Figura 5 apresentada no
mesmo.
3.27 - ESPECTROSCOPIA DO DIELÉTRICO NO DOMÍNIO DO TEMPO E DA FREQUÊNCIA PARA AVALIAÇÃO DE EQUIPAMENTOS DE ALTA TENSÃO
PAULINO, M.E.D.C.(1); - ADIMARCO(1);
Perguntas e respostas:
A) "Há alguns anos atrás surgiu uma técnica chamada RVM (Recov ery Voltage Method), baseada em desenv olv imento de um pesquisador húngaro e que se destinav a a
quantif icar o teor de água de isolamentos, principalmente papel. Esta técnica perdurou por alguns anos e f oi abandonada, por limitações quanto a geometria das bobinas
dos transf ormadores, além do tempo necessário para aplicação, às v ezes 9-10 h. Substituindo a RVM surgiu a técnica PDC (Polarization and Depolarization Current) se
propondo a considerar a geometria de isolamento papel-óleo dos transf ormadores e redução do tempo de medição, quando da quantif icação da umidade papel. Mais
recentemente surgiu a FDS (Frequency Domain Spectroscopy ) cuja explicação sobre seus princípios, em particular neste artigo, é conf usa. Poderia o autor melhor
explicá-la, seus princípios e esclarecer por que o tempo de medição com esta técnica é tão menor ?"
O surgimento das técnicas PDC, na Technical Univ ersity Zurich Switzerland, e FDS, KTH Stockholm com ABB, f oi praticamente simultâneo, a partir de 1999. A técnica
de PDC é aplicada de 1Hz a 0,0001Hz. Aplicada sozinha, uma medida em toda essa escala dura cerca de 5 horas. A técnica de FDS é aplicada de 1000Hz a 0,0001Hz.
Aplicada sozinha uma medida em toda escala dura cerca de 10 a 11 horas. Nos dois métodos, o tempo para da realização das medidas indiv iduais no decorrer da escala
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v aria. A aplicação dos dois métodos permite que se use o FDS em escalas de f requências maiores, onde ele é mais rápido, e o PDC em escalas menores. Inf elizmente
o espaço do artigo não permite uma descrição adequada do método de FDS, apenas a citação do método. O Dielectric f requency domain spectroscopy (FDS) é uma
medida da capacitância elétrica C e do f ator de perdas tgδ, ambos dependentes da f requência. Talv ez a dif erença principal seja o FDS ser composto pela
permissiv idade dielétrica ε , onde a permissiv idade do óleo, dos espaços liv res (v ãos) e da barreiras sólidas do isolamento são também quantidades complexas
dependentes da f requência, umidade e temperatura.
B) Atualmente, as restrições para desligamentos na Rede Básica são grandes, qual o tempo necessário para aplicação da FDS e que tipo de cuidados o operador dev e
ter para correta realização da medição?
O objetiv o principal é obedecer criteriosamente os procedimentos de ensaio, mas principalmente observ ar as conexões e ef etuar a medida da temperatura do
equipamento ensaiado, além de determinar as escalas de medida. Essas escalas terão um impacto grande no tempo de ensaio para um transf ormador de 3
enrolamentos, os ensaios podem durar, após a conexão do cabeamento de teste, de 20 minutos a 2,5 horas. A dif erença está na abrangência da escala de f requências
medidas e seu impacto na análise (quanto maior a escala e quanto maior o tempo de medida, o resultado do teste poderá of erecer uma análise mais adequada).
Entretanto tal af irmação depende de div ersos f atores para realização do ensaio, tais como: características construtiv as do equipamento testado (transf ormador, reator,
bucha, cabos, etc), tipo de isolamento, histórico do equipamento, tempo disponív el para teste, dentre outros.
C) Como o autor v islumbra a aplicação da FDS na av aliação de equipamentos que tiv eram em suas bobinas depósitos de Cu2S, situação comumente chamada de
“enxof re corrosiv o” ?
A aplicação de FDS é muito importante para a análise do isolamento óleo-papel, onde é capaz de av aliar o estado de qualquer isolamento e seu grau de degradação
quanto à umidade no papel e a condutiv idade do óleo. Além disso, f ornece importantes inf ormações quanto às perdas no isolamento (tan delta e capacitância). Os
autores desconhecem trabalhos que correlacionam as técnicas de análise aplicadas com FDS e as ocorrências de enxof re corrosiv o. Entretanto consideram um tópico
importante para o estudo e desenv olv imento de banco de dados relacional que balizem decisões em análises f uturas.
Comentário: Trabalho com erros grosseiros conceituais sobre mecanismos f ísicos de polarização e sobre as metodologias de espectroscopia dielétrica. Conf usão entre
campo elétrico e potencial elétrico. Resultados conf usos e inconsistentes. Não apresenta conclusão razoáv el ou coerente com a técnica e o “estudo de caso”.
3.28 - GUIA DE MANUTENÇÃO PARA TRANSFORMADORES DE POTÊNCIA E REATORES TIPO SHUNT
SUÑÉ, J.(1);HEREDIA, L.A.(2);GUILHERME, C.(3);JANSINSKI, R.(4);SANTELLI, J.(5);MARIN, M.(4);MIRANDA, R.(6);CARVALHO, C.(7);CARRORO, R.(8);EVARISTO,
R.(9);CARNEIRO, J.(10);TADEU, A.(11);DUPONT, C.(12);RICARDO, J.(13); - ITAIPU(1);CHESF(2);CTEEP(3);COPEL(4);FURNAS(5);CEMIG(6);ELETRONORTE
(7);CEEE(8);ELETROBRAS ALAGOAS(9);CPFL(10);ELETROSUL(11);CEPEL(12);ITAIPU(13);
O comitê de estudos A2 do Cigré Brasil sobre transf ormadores, estabeleceu em abril de 2011 a criação do Grupo de Trabalho A2.05 com o objetiv o de produzir um Guia
de Manutenção de Transf ormadores e Reatores de Potência considerando os ativ os com tensão igual ou acima de 69kV. Foi estabelecido como uma das premissas
iniciais que os trabalhos a serem desenv olv idos seriam baseados na experiência das empresas concessionárias de energia elétrica priv adas e públicas brasileiras e dos
f abricantes dos equipamentos e componentes, além do estudo desenv olv ido pelo WG A2.34 do Cigré Internacional denominado “Guide f or Transf ormer Maintenance”.
Perguntas e respostas:
A) No que dif ere e quais as principais alterações o Grupo Brasileiro introduziu no trabalho realizado pelo WG A2.34 “Guide f or Transf ormer Maintenance” da Cigré ?
O trabalho f oi desenv olv ido ao longo dos últimos 02 anos, contando com a participação de representantes de f abricantes dos equipamentos e de seus componentes,
bem como das e mpresas concessionárias de energia elétrica de geração, transmissão e distribuição dos setores priv ado e público, sendo que o assunto f oi abordado de
f orma que a experiência nacional destas empresas f osse traduzida na produção do guia. O guia brasileiro tev e como premissas a abordagem didática dos assuntos
v isando ser um material que contribuisse ef etiv amente na f ormação de prof issionais de área de manutenção e incorporação no conteúdo do guia de f erramentas de
manutenção para aplicação prática nas empresas concessionárias, como por exemplo tabelas, ábacos e f ormulários de ensaios. Foi incluído um capítulo específ ico
sobre monitoramento de transf ormadores, abordando temas como arquiteturas, componentes e parâmetros monitoráv eis e uma árv ore de f alha sobre estes sistemas. O
capítulo sobre reparos de transf ormadores, f oi ampliado considerando reparos em campo, na of icina da contratada e na of icina da contratante, além de realizar uma
comparação entre os aspectos destes tipos de reparos.
B) Considerando as Estratégias de Manutenção, no caso brasileiro, em que estágio de aplicação elas se encontram nas nossas empresas concessionárias e se existe a
tendência por opção em alguma pref erencial ?
Durante os trabalhos de elaboração do guia brasileiro não f oi desenv olv ida pesquisa entre as empresas colaboradoras que subsidie esta resposta. O observ ado f oi que
as empresas empregam conceitos ou partes de destas estratégias que lhes suporte a melhor gestão de seus ativ os.
C) Na Tabela 1, o parâmetro Teor de Gás, não está claro do que se trata (se é um gás, soma de gases combustív eis ou AGD, etc.,). Os resultados de AGD, como
principal f erramenta de av aliação do isolamento papel-óleo, já não cobririam este parâmetro ?
Na Tabela 1, o parâmetro Teor de Gás f az ref erência ao total de gases dissolv idos, e apresenta mais uma f erramenta de analise ao prof issional de manutenção,
propondo o cruzamento de graus de incidência de parâmetros do óleo com problemas genéricos do transf ormador, não inibindo a proposta de uso das demais normas e
critérios de analise disponív eis na bibliograf ia e no próprio guia.
3.29 - OS SISTEMAS DE MONITORAÇÃO SÃO UTILIZADOS E CONTRIBUEM EFETIVAMENTE PARA MELHOR O&M?
FRANÇA, F.R.R.(1);BRAMATTI, N.(1);PARDAUIL, A.A.B.(1); - ELETROBRAS ELETRONORTE(1);
Perguntas e respostas:
A) Qual a opinião dos autores sobre a necessidade de se ter nas empresas usuárias dos sistemas de monitoração pessoal técnico qualif icado para análisar criticamente,
do ponto de v ista técnico, os resultados obtidos com tais sistemas, sobretudo aqueles que são importantes mas não são triv iais como os de descargas parciais?
Os autores entendem que é imprescindív el que as empresas usuárias de sistemas de monitoração possuam especialistas para conf igurar, diagnosticar e analisar o
desempenho e os resultados que apresentam. Na f ase de colocação em serv iço, mesmo se os sistemas de monitoração f orem adquiridos de f ornecedores externos
(não f oram criados por desenv olv edores próprios) há necessidade de calibração de sensores e transdutores e do estabelecimento e ajuste das regras de análise para
que as medições se tornem ef icazes. Após essa f ase e adentrando a f ase operacional, especialistas das empresas usuárias detém maior conhecimento para emitirem
análise e diagnósticos dos equipamentos em monitoração, considerando sua experiência do dia-a-dia. Portanto, técnicos especialistas das empresas usuárias são
imprescindív el para a operação segura e ef iciente dos sistemas de monitoração.
B) Uma v ez que os resultados obtidos pela Eletronorte nos projetos da carteira ANEEL são expressiv os, qual é a política da Eletronorte em termos de inv estimentos a
serem aplicados em sistemas de monitoramento, suas instalações e qualif icação de pessoal técnico para interagir com esses sistemas?
Carece de aperf eiçoamento a Politica de Monitoração por parte da Eletronorte. Identif ica-se a necessidade de uma melhor articulação interna desde o resultado dos
projetos P&D ANEEL até sua incorporação aos sistemas de monitoração em uso e aqueles que serão instalados nos nov os sistemas de geração e transmissão da
empresa. Resultados de projetos P&D ANEEL tem sido incorporados ao SIMME, sistema de monitoração criado e desenv olv idos na própria empresa, com grande
sucesso, garantindo não só o monitoramento de unidades geradoras (por exemplo, as UG´s da Casa de Força 1, da Usina Hidrelétrica Tucuruí, como o treinamento e
aperf eiçoamento do pessoal.
C) A Eletronorte utiliza algum tipo de indicador que possa estar associado com o desempenho de seus sistemas de monitoração atuais?
Os resultados apresentados pelos sistemas de monitoração, como o VIBROCOMP, de monitoramento de v ibração e outras grandezas operacionais dos Compensadores
Síncronos, com medidas “on line” disponív eis para a Engenharia de Operação e Manutenção tem possibilitado tomada de prov idências imediatas para correções de
anormalidades, prev entiv amente, ev itando “quebra de máquina” e tornando o custo, o tempo e a f requência do reparo, de menor monta. Ainda não existe um Indicador
de Resultado da contribuição dos sistemas de monitoração para a garantia da Disponibilidade de equipamentos, indicador IDISP (para as usinas de geração) e a redução
da PV – Parcela Variáv el, para os Sistemas de transmissão de energia elétrica.
3.30 - ESTUDO DE MARCADORES QUÍMICOS EM ÓLEO MINERAL E VEGETAL ISOLANTES PARA ACOMPANHAMENTO DA DEGRADAÇÃO DE PAPÉIS ISOLANTES DE
TRANSFORMADORES
MILDEMBERGER, L.(1);STOCCO, G.B.(2);SILVA, G.C.D.(3);MOTTA, H.N.D.(4);GULMINE, J.V.(5);DEGER, C.A.(6);FERREIRA, R.S.(7);ANDRADE, J.D.(8);FILHO, V.S.
(9);MUNARO,
M.(10);CALIXTO,
V.V.(11);ANDREOLI,
M.C.(12);
LACTEC(1);LACTEC(2);LACTEC(3);LACTEC(4);LACTEC(5);LACTEC(6);LACTEC(7);LACTEC(8);LACTEC(9);LACTEC(10);LACTEC(11);CTEEP(12);
O presente trabalho apresenta os resultados da av aliação de sistemas de isolação papel-óleo, utilizados em transf ormadores, f rente ao env elhecimento térmico
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acelerado. Foram av aliadas combinações de papéis isolantes conv encional (PC) e termoestabilizado (PT) e óleos isolantes mineral (OMI) e v egetal (OVI). Para o estudo
de marcadores químicos, realizaram-se quantif icações de compostos f urânicos nas amostras de OMI e OVI e determinação do grau de polimerização (GP) das amostras
de PC e PT. Os resultados obtidos indicaram que, para esse env elhecimento, os compostos f urânicos não se mostraram indicadores químicos ef icientes dev ido ao
comportamento apresentado na quantif icação e f alta de correlação com o GP.
Perguntas e respostas:
A) Quais são as condições de ensaio que podem ser consideradas suf icientes para concluir sobre a ef etiv idade de indicadores químicos em óleo mineral e v egetal
isolantes para acompanhamento da degradação de papéis isolantes de transf ormadores?
Indicadores químicos podem ser considerados ef etiv os na av aliação da degradação de papéis isolantes se apresentarem tendência de aumento à medida que o
env elhecimento do sistema isolante do transf ormador progride e f orem estáv eis no decorrer do processo de env elhecimento, sendo capazes de indicar o f inal da v ida
útil deste sistema. Com relação às condições de ensaio, é importante que se tenha um controle adequado das mesmas, para que sejam comparáv eis entre si. Por
exemplo, no caso de estudos de env elhecimento acelerado em laboratório, como este, é preciso av aliar se a maneira de secagem do papel está sendo ef etiv a e
reprodutív el, se f requência de retiradas está sendo adequada de f orma a não comprometer a cinética de f ormação do indicador, além de cuidados com a entrada de
oxigênio nas amostras, entre outros. Entretanto, é necessário observ ar também a f orma com que a quantif icação do indicador está sendo realizada. No caso da
quantif icação de compostos f urânicos por HPLC, é importante av aliar e otimizar as condições de análise, extração ef etiv a dos compostos f urânicos das amostras de
óleo e utilização de reagentes de alta pureza. Tendo-se condições de ensaios adequadamente controladas e reprodutív eis, pode-se então av aliar se os indicadores são
ef etiv os para o estudo laboratorial. No desenv olv imento de nov os marcadores químicos, dif erentes dos já estabelecidos (compostos f urânicos), seria necessário ainda
v erif icar a correlação do estudo em escala laboratorial com resultados de campo, em transf ormadores reais operando.
B) Os autores af irmaram que "os resultados de 2-FAL e 2-FOL para o período de env elhecimento acelerado av aliado indicaram que os compostos f urânicos não se
apresentaram como indicadores ef etiv os para as condições de teste impostas neste estudo." Se o período de env elhecimento f osse dif erente ou a metodologia de
env elhecimento acelerado f osse dif erente, o resultado poderia ser positiv o?
Talv ez se as retirada f ossem f eitas com outra periodicidade – menor tempo decorrido entre elas – f osse possív el observ ar uma tendência na f ormação dos compostos
f urânicos. Observ ou-se, ainda, que neste env elhecimento o processo de secagem do papel deu início à degradação do mesmo, talv ez o mecanismo de degradação do
papel sem contato com o óleo mineral ou v egetal isolante seja dif erente do mecanismo observ ado quando este está em contato com os f luídos isolantes, o que pode ter
contribuído para a f alta de tendência nos resultados de 2-FAL e 2-FOL aqui obtidos e para a diminuição signif icativ a do GP desde as primeiras amostras retiradas.
C) Ao f inal do item 3.0 Env elhecimento térmico acelerado, os autores inf orma que "o estudo em questão continua em andamento com a realização de nov os testes para
a comprov ação dos resultados." Já f oram obtidos nov os resultados que podem complementar as conclusões do trabalho?
Observ ou-se que a metodologia de análise de f uranos em óleo v egetal não apresentou boa reprodutibilidade, logo, nov os testes para extração de compostos f urânicos
neste óleo estão sendo realizados. Um segundo env elhecimento (usando outra metodologia de secagem dos papéis), sob mesmas temperaturas indicou que a f orma de
secagem do papel descrita neste trabalho desencadeou a degradação do papel isolante, sendo assim, mesmo antes do início do env elhecimento a degradação do papel
já f oi iniciada lev ando à resultados ruins de f uranos e GP, conf orme observ ado.
3.31 - MONITORAMENTO PREDITIVO POR ANÁLISE CROMATOGRÁFICA DE GASES DISSOLVIDOS APLICADA COMUTADORES DE DERIVAÇÃO EM CARGA – EXPERIÊNCIA DA CEMIG
SESSA, C.D.(1);MARTINS, A.D.C.P.(1);PROENCA, M.J.(2);VASSALO, D.J.(1);TEIXEIRA, R.M.(1); - CEMIG GT(1);CEMIG D(2);
Perguntas e respostas:
A) Qual a periodicidade da coleta de óleo para gás-cromatograf ia nos comutadores ?
Temos praticado amostragem semestral como f requência de amostragem de óleo para realização de monitoramento por meio de análise cromatográf ica dos gases
dissolv idos.
B) Qual o gás chav e e os principais v alores limites por f amília de comutadores e inf luencia do número de comutações ?
Na nossa experiência, os principais gases chav e para monitoramento de comutadores por análise dos gases dissolv idos em seu óleo isolante são etileno, acetileno e
hidrogênio. Da mesma f orma que para outros tipos de equipamento não se pode estabelecer um limite de concentração de gases, não se pode também f alar neste
conceito para o monitoramento de CDC, sendo necessário conhecer, principalmente, o comportamento de f amília de equipamentos e seu histórico de operação para que
o diagnóstico seja f eito caso a caso.
C) Qual o tipo de cromatograf o utilizado (extração por v ácuo ou head space) e tem ocorrido contaminação ?
Para análise de gases dissolv idos em óleo isolante de comutadores utilizamos o sistema de headspace para realização da extração dos gases dissolv idos. Porém, no
passado já utilizamos a extração por v ácuo com resultados similares a extração v ia headspace. O motiv o da troca de metodologia de análise f oi simplesmente dev ido
dif erença de produtiv idade do método de extração v ia headspace que utiliza carrossel automático de injeção de amostras quando comparado com a extração por v ácuo
cuja injeção é manual. Quanto a questão da contaminação, não temos identif icado contaminação cruzada em nív eis que atrapalhem o monitoramento.
3.32 - DESENVOLVIMENTO DE CENTRO DE MONITORAMENTO E DIAGNÓSTICO REMOTO DE EQUIPAMENTOS DE GERAÇÃO E TRANSMISSÃO INTEGRADO A PORTAL DE
MANUTENÇÃO
MARTINS, A.D.C.P.(1);TEIXEIRA, W.D.(2);TEIXEIRA, R.M.(3);AGUIAR, W.E.P.(4);BALBI, D.A.F.(5);ARAUJO, C.H.G.D.(6);PESTANO, W.C.D.S.(7);CAVALLARI, A.
(8);FREITAS, R.D.C.(9);Duarte, L.H.S.(10);Cezar, G.G.(11); - CEMIG GT(1);CEMIG GT(2);CEMIG (3);CEMIG GT(4);CEMIG GT(5);CEMIG GT(6);CEMIG GT(7);CEMIG
GT(8);CEMIG GT(9);CEMIG GT(10);CEMIG GT(11);
consolidar inf ormações relacionadas à manutenção de ativ os em uma Plataf orma Microsof t Of f ice Sharepoint Serv er 2010, integrando o sistema computadorizado de
Gestão da Manutenção SAP-Módula PM e as telas de monitoramento de grandezas de ativ os, desenv olv idas tendo como base sistema historiador, e demais sistemas
especialistas e de georref erenciamento aplicados na manutenção
Perguntas e respostas:
A) Unir inf ormações prov enientes de sistemas desenv olv idos em div ersos períodos e por dif erentes f abricantes pode ser algo bastante trabalhoso. Nesse sentido, quais
as principais dif iculdades encontradas durante o seu processo de integração com as nov as IEDs utilizadas para monitoramento on-line contínuo?
O f oco do projeto até o momento tem sido justamente na arquitetura de um sistema que seja capaz de absorv er tanto os sensores antigos, que sejam relev antes,
quanto os nov os IED, bem como os dados de div ersos sistemas especialistas já existentes. A escolha do PIMS f oi baseada na possibilidade concreta e experiência de
uso para realização destas integrações.
B) Dentre as desv antagens dos sistemas de monitoramente existentes os autores citam a baixa conf iabilidade dos diagnósticos e prognósticos. Como lidar com o
problema da existência de diagnósticos errados? Dev e-se usar algo em que não se pode conf iar?
A arquitetura do sistema f oi idealizada para aquisitar dados e possibilitar o desenv olv imento de inteligências de diagnóstico e prognóstico. Não seriam mais utilizados os
diagnósticos e prognósticos existentes no mercado.
C) Quais prov idências de natureza gerencial estão sendo tomadas para a criação do Centro de Monitoramento (espaço f ísico, inf raestrutura computacional e número
ideal de pessoal com dedicação exclusiv a) ?
Como o sistema roda em portal Sharepoint, não é preciso a criação de um espaço f ísico específ ico. Este espaço pode existir para a f inalidade de demonstração ou para
reuniões técnicas de av aliação. A inf raestrutura computacional dev e ser gerida pelas área de inf ormática da empresa. Ainda não se conhece o número ideal de pessoas
com dedicação exclusiv a que seria necessário, mas pretende-se que esta ativ idade seja realizada na área de Planejamento e Engenharia de Manutenção.
3.33 - PREVENÇÃO DE FALHA EM TRANSFORMADOR TRIFÁSICO 525 KV PELA MONITORAÇÃO ON-LINE DE TANGENTE DELTA DE BUCHAS
ALVES, M.E.G.(1);ARAÚJO, D.C.P.(2);TEIXEIRA, R.M.(3);MOREIRA, C.R.N.(3); - TREETECH(1);TREETECH(2);CEMIG (3);
Este artigo apresentará a experiência da Cemig com monitoração on-line da capacitância e da tangente delta em buchas de 550 kV e 245 kV em um transf ormador
trif ásico, descrev endo os resultados obtidos. Neste trabalho será descrita a metodologia utilizada para monitoração online das buchas. O estudo de caso mostrará como
os parâmetros monitorados de f orma online podem ser cruciais para antev er uma f alha na bucha condensiv a e como a tangente delta é um parâmetro crucial para a
antecipação de uma possív el f alha.
Perguntas e respostas:
www.bvr.com.br/snptee/sistema/xxiisnptee/adm/gerarRep.php
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REP
A) Depois de retirada de operação f oi realizada análise da causa do problema ocorrido na bucha? Qual o diagnóstico?
Após a retirada da bucha de operação não f oi realizada sua desmontagem (autópsia), porém os ensaios of f -line de capacitância e tangente delta conf irmaram as
indicações do sistema de monitoramento on-line, que apontav am aumento substancial na tangente delta e muito lev e na capacitância. Este resultado já sugere um
prov áv el quadro de descargas parciais que lev aram à deterioração da isolação, sem contudo causar curto-circuito direto entre as camadas capacitiv as num primeiro
instante. A gás-cromatograf ia no óleo da bucha indicou grande geração de hidrogênio e em menor escala de metano e etano, que analisados pelo método de Duv al,
conf orme IEC60599, conf irma a presença de descargas parciais como a prov áv el causa para o problema.
B) Qual a periodicidade que a CEMIG adota para realizar a medição de capacitância e tangente de delta da bucha com o transf ormador desligado ?
Os procedimentos de manutenção da Cemig prev eem periodicidade de 3 anos para a realização de ensaios of f -line de capacitância e tangente delta. No entanto, os
ev entos relatados no artigo apontam claramente que é preciso muita "sorte" para que se detectem os def eitos em ev olução antes da f alha da bucha, pois considerando
que o def eito ev oluiu em tempo da ordem de dias, é prov áv el que até mesmo uma periodicidade de ensaios of f -line de poucos meses seria insuf iciente para prev enir a
f alha da bucha. Por esse motiv o, a Cemig caminha atualmente na direção da implantação gradual da monitoração on-line para todo seu parque de buchas em
substituição aos ensaios periódicos.
C) A CEMIG realiza coleta de óleo para análise gás-cromatográf ica com que periodicidade ?
A retirada de óleo das buchas para gás-cromatograf ia não é um procedimento sistemático adotado pela Cemig para as manutenções de buchas. Este procedimento é
realizado apenas sob condição, em casos em que as medições de capacitância e tangente delta, tanto on-line como of f -line, indicarem a presença de um problema, ou
em casos de v azamento, para v erif icar se houv e entrada de umidade. O motiv o para isso é o risco não desprezív el do processo de manutenção v ir a inserir def eitos
antes inexistentes nas buchas, considerando seu pequeno v olume de óleo e a importância de se manter uma boa selagem para ev itar a entrada de umidade.
3.34 - APLICAÇÃO DE SISTEMAS DE MONITORAÇÃO ON-LINE NA VISÃO DA ENGENHARIA DE MANUTENÇÃO
ALVES, M.E.G.(1);PINTO, F.A.(2); - TREETECH(1);Furnas Centrais Elétricas(2);
Perguntas e respostas:
A) Os autores concluem que a arquitetura descentralizada é mais adequada para os sistemas de monitoramento dos traf os e cita três casos de sucesso. Os três casostestes tratam da sinalização de dif erentes parâmetros monitorados (Capacitância, Temperatura e Cromatograf ia). Pergunta-se então se estes equipamentos estav am
sendo monitorados pelas demais v ariáv eis apresentadas no item 2.1 e se essas demais v ariáv eis apresentaram alguma v ariação de comportamento nos casos
analisados.
No caso da SE Serra da Mesa f oi instalado um sistema f ocado em monitoração de buchas, portanto eram monitoradas apenas a Capacitância e Tangente Delta destas.
Nos casos da SE Ibiúna e Campinas tratam-se de sistemas completos, que monitoram todas as v ariáv eis do item 2.1, e as v ariáv eis que apresentaram v ariação de
comportamento f oram somente as indicadas no artigo. É importante destacar a importância da característica de modularidade da arquitetura descentralizada, que permite
não apenas que a implantação dos sistemas de monitoramento ocorra de f orma gradual e sem perda dos inv estimentos passados, como também permite que em casos
específ icos como o de Serra da Mesa, onde hav ia preocupação com as buchas, seja instalado rapidamente um sub-sistema capaz de atender as necessidades da
engenharia de manutenção.
B) Como são def inidos os critérios para def inir os v alores das v ariáv eis do item 2.1 a partir dos quais há características de alguma anomalia nos transf ormadores?
Dentre as v ariáv eis descritas no item 2.1, quais aquelas que deram, estatisticamente, os melhores indicativ os de alguma anomalia nos transf ormadores?
Algumas v ariáv eis tem seus v alores limite def inidos com base em normas e/ou experiência da concessionária, como é o caso das temperaturas de óleo e enrolamento,
umidade no óleo, capacitância e tangente delta de buchas. Em outros casos os limites são def inidos com base no histórico do equipamento ou mesmo da f amília a que
pertence, caso do hidrogênio dissolv ido no óleo, como dita a norma IEC60599. No entanto, dev e se notar que a aquisição de dados dos sensores é apenas a primeira
etapa do sistema, que não pode ser considerado de f ato um monitoramento se não possuir tratamento de dados por modelos de engenharia capazes de f ornecer
diagnósticos e prognósticos - do contrário, se trataria de um simples sistema de digitalização de dados de sensores.
C) Sendo Furnas pioneira na aplicação de sistemas de monitoramento para traf os, não f oi registrado nenhum caso de insucesso até a presente data (f alsos-positiv os ou
f alsos-negativ os)?
O sucesso de qualquer sistema depende do bom f uncionamento de seus componentes. Em Sistemas de Monitoramento centralizados há div ersos componentes que são
v itais para o correto f uncionamento de todo o Sistema. A f alha de um único componente pode f azer todo o sistema de Monitoramento f racassar em seu objetiv o de
proteger os ativ os onde estão instalados. Em Sistemas de Monitoramento descentralizados a quantidade de componentes críticos para o bom f uncionamento de todo o
Sistema é muito menor. Furnas instalou nos últimos dez anos div ersos Sistemas de Monitoramento de f abricantes, concepções e arquiteturas dif erentes. Sistemas de
Monitoramento de equipamentos de subestações são relativ amente nov os. Assim, a ocorrência de f alsos-negativ os e de f alsos-positiv os era esperada. Na maioria das
v ezes em que ocorreram f alsos-positiv os, o problema se dev ia ao mau f uncionamento de algum sensor. A ocorrência de f alsos-negativ os pode ser desprezada,
relacionada a f alhas abruptas em equipamentos monitorados, não sendo os Sistemas de Monitoramento capazes, por f ilosof ia, de atuar de f orma tão rápida a ponto de
ev itar a ocorrência de f alha. A interpretação do que v em a ser insucesso depende do que se espera de um Sistema de Monitoramento. Furnas entende que Sistemas de
Monitoramento são f erramentas disponív eis para a Engenharia de Manutenção, que auxiliam na identif icação da necessidade de execução da manutenção de f orma
preditiv a. Na nossa empresa SM não é conf undido com Sistemas de Proteção ou de Superv isão.
3.35 - MODELAGEM DE ESFORÇOS INTERNOS A ENROLAMENTOS CILÍNDRICOS DE TRANSFORMADORES ATRAVÉS DO MÉTODO DE REDE DE RELUTÂNCIAS
NUNES, A.S.(1);PORTILLO, Á.(2);KUO-PENG, P.(3);VANTI, M.G.(4); - WEG(1);WEG(2);UFSC(3);FURB(4);
Este trabalho apresenta uma modelagem ma gnética objetiv ando o cálculo de f orças internas a enrola-mentos cilíndricos, dev ido ao f enômeno de Inrush em
transf ormadores de potência. Tal modelagem se dá atrav és do método RNM (\"Reluctances Network Method\"), dev ido a necessidade por resultados coerentes obtidos
de f orma rápida. É apresentado o equacionamento para obter as relutâncias, bem como calcular f orças atrav és deste método e a lei de Laplace. Também é apresentado
o circuito magnético utilizado. Os resultados obtidos são comparados com os obtidos atrav és do MEF (Método de Elementos Finitos).
Perguntas e respostas:
A) Os autores poderiam destacar as v antagens e desv antagens do método RNM em relação ao MEF ou outro, bem como sua aplicação em problemas de maior porte?
B) Em termos de custo e rapidez para f azer uma análise, qual o método que o autor indica ?
C) Qual a expectativ a de aplicação do método RNM em casos reais de transf ormadores ou reatores e quais os principais desaf ios prev istos para estes casos reais?
4.0 TÓPICOS PARA DEBATE
Temas atuais para debates:
1. Sobrecarga em transformadores:
i) Quais os principais riscos e conseqüência para o transformador ?
ii) Quais as dificuldades existentes para entendimento da regulamentação existente?
2. Gestão da manutenção de transformadores
i) Qual será o futuro da gestão manutenção de transformadores?
ii) Os sistemas de monitoramento on-line são atualmente confiáveis e suficientemente robustos para em caso de anormalidades realizar desligamento automático ?
iii) Como será no futuro os centros de diagnóstico e monitoramento remoto de transformadores?
3. Óleo vegetal isolante
i) Qual o futuro do óleo vegetal isolante e quais as principais barreiras a serem vencidas para a sua larga utilização em transformadores e reatores em tensões superiores a 100 kV?
www.bvr.com.br/snptee/sistema/xxiisnptee/adm/gerarRep.php
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12/12/13
www.bvr.com.br/snptee/sistema/xxiisnptee/adm/gerarRep.php
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