Supervisão e controle de sobrecarga em transformadores de potência baseado em microcontrolador.

UNIVERSIDADE FEDERAL DA PARAÍBA CENTRO DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIA CURSO DE MESTRADO EM ENGENHARIA ELÉTRICA

SUPERVISÃO E CONTROLE DE SOBRECARGA EM TRANSFORMADORES POTÊNCIA BASEADO EM MICROCONTROLADOR

POR

SÉRGIO JOSÉ MELO DE ALMEIDA

CAMPINA GRANDE JUNHO - 1991

SÉRGIO JOSÉ MELO DE ALMEIDA

SUPERVISÃO E CONTROLE DE SOBRECARGA EM TRANSFORMADORES DE POTÊNCIA BASEADO EM MICROCONTROLADOR

Dissertação a p r e s e n t a d a ao Curso de MESTRADO EM ENGENHARIA ELÉTRICA da U n i v e r s i d a d e F e d e r a l da Paraíba, em cumprimento às exigências p a r a obtenção do grau de Mestre.

MISAEL ELIAS DE MORAIS GURDIP SINGH DEEP

RAIMUNDO CARLOS SILVÉRIO FREIRE

O r i e n t a d o r e s

CAMPINA GRANDE JUNHO - 1991

U N I V E R S I D A D E F E D E R A L DA P A R A Í B A CENTRO DE C I Ê N C I A S E T E C N O L O G I A

C O O R D E N A Ç Ã O DE P Ó S - G R A D U A Ç Ã O EM ENGENHARIA E L É T R I C A

S U P E R V I S Ã O E CONTROLE DE SOBRECARGA EM TRANSFORMADORES P O T Ê N C I A BASEADO EM M I C R O C O N T R O L Â D O R S É R G I O J O S É MELO DE A L M E I D A D I S S E R T A Ç Ã O APROVADA EM 1 4 . 0 6 . 9 1

~r—•

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5>-M I S A E L E L I A S D E 5>-MORAIS, D r . I n g . O r i e n t a d o r G U R D I P S I N G H D E E P , Ph.D. O r i e n t a d o r RAIMUNDO C A R L O S S I L V É R I O F R E I R E , D r . O r i e n t a d o r ANGELG"1?ERKUSICH, M.Sc. C o m p o n e n t e d a B a n c a C U R S I N O B R A N D Ã O J A C O B I N A , C o m p o n e n t e d a B a n c a CAMPINA GRANDE - PB JUNHO, 1 9 9 1

RESUMO A p r e s e n t a - s e n e s t e t r a b a l h o um s i s t e m a d e a q u i s i ç ã o d e d a d o s p a r a m o n i t o r a r o s t r a n s f o r m a d o r e s d e p o t ê n c i a , com a u t i l i z a ç ã o d a p l a c a d e d e s e n v o l v i m e n t o m i c r o c o n t r o l a d o r a E V B 6 8 h C l l d a M o t o r o l a , p a r a o c o n t r o l e d e s o b r e c a r g a s e c o m p u t a d o r c o m e r c i a l I B M - P C o u c o m p a t í v e l p a r a o c á l c u l o d e p e r d a d e v i d a ú t i l . i

A B S T R A C T A d a t a a c q u i s i t i o n s y s t e m f o r m o n i t o r i n g p o w e r t r a n s f o r m e r o v e r l o a d s , u s i n g a M o t o r o l a m i c r o c o n t r o l l e r E v a l u a t i o n B o a r d E V B 6 8 H C 1 1 a n d IBM-PC c o m p a t i b l e m i c r o c o m p u t e r i s p r o p o s e d . T h i s s y s t e m i n c l u d e s c a l c u l a t i o n o f r e d u c t i o n i n t h e e f f e c t i v e l i f e s p a n o f t h e t r a n s f o r m e r .

A M e r c e d i n h a , m e u s

P a i s , T i o s , I r m ã o s e

AGRADECIMENTOS A o s p r o f e s s o r e s G u r d i p S i n g h D e e p , M i s a e l E l i a s d e M o r a i s e R a i m u n d o C a r l o s S i l v é r i o F r e i r e p e l a v a l i o s a o r i e n t a ç ã o . A o C o n s e l h o N a c i o n a l d e D e s e n v o l v i m e n t o C i e n t í f i c o e T e c n o l ó g i c o - CNPQ p e l a c o n c e s s ã o d a b o l s a d e e s t u d o . A C o m p a n h i a H i d r o e l é t r i c a d o S ã o F r a n c i s c o - C H E S F e em p a r t i c u l a r a o E n g e n h e i r o N e i G u i l h e r m e d e M a c e d o p e l o s d a d o s f o r n e c i d o s . A t o d o s o s a m i g o s , p r o f e s s o r e s , a l u n o s e f u n c i o n á r i o s q u e , e s t a n d o a o n o s s o l a d o , c o n t r i b u í r a m p a r a a c o n c l u s ã o d e s t e t r a b a l h o .

Í N D I C E P á g i n a I n t r o d u ç ã o 0 1 C a p i t u l o I C R I T É R I O S PARA A V A L I A Ç Ã O DO E N V E L H E C I M E N T O EM TRANSFORMADORES. : 1 . 1 . E s t r u t u r a d o i s o l a m e n t o d o s t r a n s f o r m a d o r e s 04 1 . 2 . E x p e c t a t i v a d a v i d a ú t i l d e um t r a n s f o r m a d o r 0 7 1 . 3 . T é c n i c a s p a r a c o n t r o l e d e s o b r e c a r g a 0 9 1 . 4 . E s p e c i f i c a ç ã o d e um s i s t e m a d e s u p e r v i s ã o e c o n t r o l e d e s o b r e c a r g a 13 C a p í t u l o I I C O N F I G U R A Ç Ã O DO S I S T E M A D E S U P E R V I S Ã O E C O N T R O L E D E SOBRECARGA I I . 1. C o n s i d e r a ç õ e s - p a r a o s i s t e m a p r o p o s t o 1 5 I I . 2 . C o n f i g u r a ç ã o d o S i s t e m a p r o p o s t o 18 I I . 3 . H a r d w a r e d o S i s t e m a 2 1 I I . 4. C o n s i d e r a ç õ e s d o h a r d w a r e 23 C a p í t u l o I I I I M P L E M E N T A Ç Ã O DO SOFTWARE DO S I S T E M A D E S U P E R V I S Ã O E C O N T R O L E D E SOBRECARGA EM TRANSFORMADORES I I I . 1. C o n s i d e r a ç õ e s d o s o f t w a r e 28 I I I . 2 . A c i o n a m e n t o d o s i s t e m a d e r e f r i g e r a ç ã o .34 I I I . 3 . C o m u n i c a ç ã o e n t r e a p l a c a E V B 6 8 H C 1 1 e o m i c r o c o m p u t a d o r 39 v

I I I . 4. Inicialização d o S C S T 4 3 I I I . 5 . D e p u r a ç ã o d o s o f t w a r e d o S C S T 4 5 C a p í t u l o I V A V A L I A Ç Ã O DO S I S T E M A DE S U P E R V I S Ã O E CONTROLE DE SOBRECARGA I V . 1. C i r c u i t o p a r a s i m u l a r o s i s t e m a e l é t r i c o . . . 4 7 C a p í t u l o V C o n c l u s õ e s 5 0 R e f e r ê n c i a s B i b l i o g r á f i c a s 5 1 A n e x o A - D e t a l h a m e n t o d o d i a g r a m a d e b l o c o s d o c i r c u i t o p a r a a q u i s i ç ã o d o s s i n a i s a n a l ó g i c o s 5 3 A n e x o B - D e t a l h a m e n t o d o d i a g r a m a d e b l o c o s d o c i r c u i t o p a r a l e i t u r a d o s s i n a i s d i g i t a i s 54 A n e x o C - D e t a l h a m e n t o d o d i a g r a m a d e b l o c o s d o c i r c u i t o p a r a e n v i o d e c o m a n d o s 5 5 A n e x o D - L i s t a g e m d o p r o g r a m a d o S C S T 56 A n e x o E - L i s t a g e m d o p r o g r a m a d e m o n i t o r a ç ã o 7 7

L I S T A DAS F I G U R A S P á g i n a F i g u r a 1 . 1 . C o r t e d a b o b i n a d o e n r o l a m e n t o 0 5 F i g u r a 1 . 2 . G r á f i c o do p e r c e n t u a l d a p e r d a d e v i d a ú t i l em f u n ç ã o d a t e m p e r a t u r a d o e n r o l a m e n t o 0 9 F i g u r a 1 . 3 . S i s t e m a d e p r o t e ç ã o d e s o b r e c a r g a t e s t a d o em FURNAS 12 ' F i g u r a 2 . 1 . C o n f i g u r a ç ã o h i e r a r q u i z a d a u t i l i z a d a 20 F i g u r a 2 . 2 . C o m u n i c a ç ã o e n t r e a u n i d a d e d e s u p e r v i s ã o e a u n i d a d e d e a q u i s i ç ã o e c o n t r o l e 22 F i g u r a 2 . 3 . D i a g r a m a em b l o c o s d o S C S T b a s e a d o n a p l a c a E V B 6 8 H C 1 1 24 F i g u r a 2 . 4 . E n t r a d a d o s s i n a i s a n a l ó g i c o s 2 5 F i g u r a 2 . 5 . A q u i s i ç ã o d o s s i n a i s d i g i t a i s 25 F i g u r a 2 . 6 . D i a g r a m a d e b l o c o s d o c i r c u i t o p a r a e n v i o d e c o m a n d o s .26 F i g u r a 3 . 1 . D i a g r a m a d a s e t a p a s d e s u p e r v i s ã o e c o n t r o l e d e s o b r e c a r g a 30 F i g u r a 3 . 2 . D i a g r a m a m o s t r a n d o p r o c e d i m e n t o d o S C S T em c a s o d e e m e r g ê n c i a 33 F i g u r a 3 . 3 . D i a g r e À - ^ d a e t a p a d e a c i o n a m e n t o d o s i s t e m a d e r e f r i g e r a ç ã o 36 F i g u r a 3.4 F l u x o g r a m a d o p r o g r a m a d e a c i o n a m e n t o d o s i s t e m a d e r e f r i g e r a ç ã o 38 v i i

F i g u r a 3 . 5 . D i a g r a m a d e b l o c o s e s t r u t u r a d o s d o p r o g r a m a d e m o n i t o r a ç ã o e x e c u t a d o n o m i c r o c o m p u t a d o r 40 F i g u r a 3 . 6 . T e l a do s i s t e m a d e s u p e r v i s ã o e c o n t r o l e d e s o b r e c a r g a - S C S T 4 5 F i g u r a 4 . 1 . D i v i s o r d e t e n s ã o p a r a s i m u l a r o s s i n a i s a n a l ó g i c o s 47 F i g u r a 4 . 2 . C i r c u i t o p a r a s i m u l a r um d i s j u n t o r 48

L I S T A D E A B R E V I A T U R A S A/D - A n a l ó g i c o / D i g i t a l B U F F A L O - B i t U s e r F a s t F r i e n d l y A i d e d L o g i c a l O p e r a t i n g ' C E M I G - C o m p a n h i a E l é t r i c a d e M i n a s G e r a i s EEPROM - E l e t r i c a l l y E r a s a b l e P r o g r a m m a b l e . Memory EPROM - E r a s a b l e p r o g r a m m a b l e o n l y memory E / S - E n t r a d a / S a í d a E V B - E v a l u a t i o n B o a r d

RAM - Random A c c e s s Memory

S C S T - S u p e r v i s ã o e C o n t r o l e d e S o b r e c a r g a em T r a n s f o r m a d o r e s

L I S T A DE S Í M B O L O S P V ( % ) - P e r c e n t u a l d a p e r d a d e v i d a ú t i l d o t r a n s f o r m a d o r ST - I n t e r v a l o d e t e m p o em h o r a s t e - T e m p e r a t u r a d o e n r o l a m e n t o A - C o n s t a n t e d a c u r v a d e e x p e c t a t i v a B - C o n s t a n t e d a c u r v a d e e x p e c t a t i v a

I N T R O D U Ç Ã O O s g r a n d e s s i s t e m a s e l é t r i c o s b r a s i l e i r o s s ã o p l a n e j a d o s d e t a l modo q u e , q u a n d o h á o d e s l i g a m e n t o d e um t r a n s f o r m a d o r em uma s u b e s t a ç ã o , o ( s ) t r a n s f o r m a d o r ( e s ) r e s t a n t e ( s ) p e r m a n e ç e ( m ) com um c a r r e g a m e n t o , n o m á x i m o i g u a l a o s e u l i m i t e n o m i n a l . A s c r e s c e n t e s d i f i c u l d a d e s e c o n ô m i c a s d a s e m p r e s a s d o s e t o r e l é t r i c o , t ê m l e v a d o a a t r a s o s d e o b r a s q u e o r i g i n a m d i v e r s a s s i t u a ç õ e s , o n d e o s s i s t e m a s o p e r a m f o r a d o s c r i t é r i o s p a r a o s q u a i s f o r a m p l a n e j a d o s , f o r ç a n d o a s s i m a u t i l i z a ç ã o d o s t r a n s f o r m a d o r e s o m a i s p r ó x i m o p o s s í v e l d e s e u l i m i t e n o m i n a l . Q u a n d o , p o r n e c e s s i d a d e d e m a n u t e n ç ã o o u p o r o u t r o m o t i v o q u a l q u e r , h á o d e s l i g a m e n t o d e um d o s t r a n s f o r m a d o r e s d e uma s u b e s t a ç ã o , o s t r a n s f o r m a d o r e s r e s t a n t e s podem e n t r a r em s o b r e c a r g a , o q u e a c a r r e t a e l e v a ç ã o e x c e s s i v a d a t e m p e r a t u r a do e n r o l a m e n t o r e s u l t a n d o a s s i m , n o a q u e c i m e n t o d o ó l e o e t a m b é m n a p e r d a d e v i d a ú t i l ( A l m e i d a , S . e t a l , 1 9 9 0 ) . O s t r a n s f o r m a d o r e s t ê m , i n t e r n a m e n t e , d i s p o s i t i v o s d e p r o t e ç ã o q u e a o d e t e c t a r e m s o b r e c a r g a s e a s e l e v a ç õ e s e x c e s s i v a s d e t e m p e r a t u r a , d e s l i g a m a u t o m a t i c a m e n t e o t r a n s f o r m a d o r . E n t r e t a n t o , e s t e t i p o d e p r o t e ç ã o t e m a d e s v a n t a g e m d e r e t i r a r , n o mesmo i n s t a n t e , t o d a s a s c a r g a s a l i m e n t a d a s p e l o t r a n s f o r m a d o r d e s l i g a d o . E n t r e t a n t o , n ã o é s e m p r e n e c e s s á r i o r e t i r a r t o d a s a s c a r g a s l i g a d a s a um t r a n s f o r m a d o r q u a n d o o c o r r e uma s o b r e c a r g a a c i m a d o p e r m i t i d o o u uma e l e v a ç ã o e x c e s s i v a d e t e m p e r a t u r a . O 1

t r a n s f o r m a d o r p o d e s u p o r t a r uma d e t e r m i n a d a s o b r e c a r g a , d u r a n t e um c e r t o t e m p o , s e m c o m p r o m e t e r s u a v i d a ú t i l ( A B N T - N B R - 5 4 1 6 , 1 9 8 1 ) . Com e s s a f i n a l i d a d e , f o i d e s e n v o l v i d o e i m p l a n t a d o em uma d a s s u b e s t a ç õ e s d e FURNAS, um e s q u e m a d e p r o t e ç ã o q u e : n a o c o r r ê n c i a d e uma s o b r e c a r g a , e x e c u t a o d e s l i g a m e n t o s e q u e n c i a l d a s c a r g a s a e l e l i g a d a s , com um c e r t o r e t a r d o e n t r e a s r e t i r a d a s d e c a r g a s , a t é q u e a c o n d i ç ã o d e s o b r e c a r g a d e s a p a r e ç a . E v i t a - s e a s s i m q u e t o d a s a s c a r g a s s e j a m d e s l i g a d a s n o mesmo i n s t a n t e . E s t e s i s t e m a d e p r o t e ç ã o , é b a s e a d o em r e l é s d e s o b r e c o r r e n t e , i n d i c a d o r e s d e t e m p e r a t u r a e t e m p o r i z a d o r e s ( A l m e i d a , A. M e t a l , 1 9 8 6 ) . Com a i n t e n ç ã o d e a p r e s e n t a r um s i s t e m a m a i s e f i c a z n o c o n t r o l e d e s o b r e c a r g a , f o i d e s e n v o l v i d o um s i s t e m a d e p r o t e ç ã o p e l a C E M I G ( C o m p a n h i a E l é t r i c a d e M i n a s G e r a i s ) , b a s e a d o n o s t r a b a l h o s d e P o y s e r e t a l ( 1 9 8 3 , 1 9 8 5 ) . E s t e s i s t e m a , a l é m d e e x e c u t a r a r e t i r a d a s e q u e n c i a l d a s c a r g a s , a c i o n a o u d e s l i g a o s i s t e m a d e r e f r i g e r a ç ã o d o s t r a n s f o r m a d o r e s , e c r i a t a m b é m a r q u i v o s o n d e s ã o a r m a z e n a d o s o s v a l o r e s r e f e r e n t e s a o c o m p o r t a m e n t o d i á r i o d o f l u x o d e c a r g a . A p e s a r d e p o s s i b i l i t a r uma p r o t e ç ã o m a i s e f i c a z a o s t r a s f o r m a d o r e s , nem o s i s t e m a d e s e n v o l v i d o p e l a C E M I G nem o s i s t e m a i n s t a l a d o n a s s u b e s t a ç õ e s d e FURNAS, p e r m i t e m um a c o m p a n h a m e n t o d a p e r d a d e v i d a ú t i l d o s t r a n s f o r m a d o r e s . I s t o p e r m i t i r i a m a i o r s e g u r a n ç a n a d e t e r m i n a ç ã o d o s l i m i t e s o p e r a c i o n a i s d o t r a n s f o r m a d o r , e v i t a n d o a s s i m , e x p o r o mesmo a r e g i m e d e o p e r a ç ã o q u e c o m p r o m e t a s u a v i d a ú t i l .

N e s t e t r a b a l h o , a p r e s e n t a - s e um s i s t e m a q u e t e m a f i n a l i d a d e d e f a z e r - a l é m d a s u p e r v i s ã o e o c o n t r o l e d e s o b r e c a r g a n o s t r a n s f o r m a d o r e s e o c o n t r o l e d o s i s t e m a d e r e f r i g e r a ç ã o , c a l c u l a r a p e r d a d e v i d a ú t i l d e c a d a t r a n s f o r m a d o r d e uma s u b e s t a ç ã o , e p e r m i t i r o a r m a z e n a m e n t o em m e m ó r i a d e m a s s a , d e um h i s t ó r i c o do c o m p o r t a m e n t o d i á r i o d o f l u x o d e c a r g a em c a d a t r a n s f o r m a d o r . E s t e t r a b a l h o é d i v i d i d o em 5 c a p í t u l o s , a l é m d e s t a i n t r o d u ç ã o . A p r e s e n t a - s e n o c a p í t u l o I , uma d e s c r i ç ã o d o s c r i t é r i o s q u e d e f i n e m o e n v e l h e c i m e n t o d o s t r a n s f o r m a d o r e s , a f o r m a como é c a l c u l a d a a p e r d a d e v i d a ú t i l d e um t r a n s f o r m a d o r e o d e t a l h a m e n t o d e a l g u m a s t é c n i c a s d e c o n t r o l e d e s o b r e c a r g a u t i l i z a d a s a t u a l m e n t e . No c a p í t u l o I I , a p r e s e n t a - s e e d i s c u t e - s e a e s t r u t u r a d e h a r d w a r e , e n o c a p í t u l o I I I , m o s t r a - s e a i m p l e m e n t a ç ã o d e s o f t w a r e , p a r a o s i s t e m a d e s u p e r v i s ã o e c o n t r o l e d e s o b r e c a r g a p r o p o s t o n e s t e ' t r a b a l h o . No c a p í t u l o I V , m o s t r a - s e o s t e s t e s f e i t o s p a r a a v a l i a ç ã o d e s s e s i s t e m a d e s u p e r v i s ã o e c o n t r o l e d e s o b r e c a r g a e n o c a p í t u l o V, a p r e s e n t a - s e o s c o m e n t á r i o s e a s c o n c l u s õ e s . 3

C A P Í T U L O I C R I T É R I O S PARA A V A L I A Ç Ã O DO E N V E L H E C I M E N T O EM TRANSFORMADORES N e s t e c a p í t u l o , a p r e s e n t a - s e a s c o n d i ç õ e s d e f u n c i o n a m e n t o n o r m a i s d e um t r a n s f o r m a d o r , o s f a t o r e s q u e o l e v a m a um e n v e l h e c i m e n t o p r e c o c e e a s t é c n i c a s u t i l i z a d a s p a r a s e e v i t a r e s s e e n v e l h e c i m e n t o .

1 . 1 . E S T R U T U R A DO ISOLAMENTO DOS TRANSFORMADORES

A e x p e c t a t i v a d e v i d a d e um e q u i p a m e n t o e l é t r i c o , e s t á a s s o c i a d a a d i v e r s o s f a t o r e s , t a i s como: c a l o r e x c e s s i v o , f r i o , v i b r a ç õ e s m e c â n i c a s , u m i d a d e , e t c . N o s t r a n s f o r m a d o r e s d e p o t ê n c i a o f a t o r p r i n c i p a l q u e d e f i n e s u a e x p e c t a t i v a d e v i d a , é o p a p e l u t i l i z a d o p a r a i s o l a r o s c o n d u t o r e s , d e n o m i n a d o p a p e l K r a f t ( I r i g o y e n , U.G., 1 9 8 9 ) . O p a p e l i s o l a n t e d o s c o n d u t o r e s d e um t r a n s f o r m a d o r d e p o t ê n c i a , c o m p õ e - s e d e v á r i a s f i b r a s f o r m a d a s d e c a d e i a s m o l e c u l a r e s d e c e l u l o s e . O p r o c e s s o d e e n v e l h e c i m e n t o e s t á d i r e t a m e n t e a s s o c i a d o a d e g r a d a ç ã o e p o s s í v e l d e s t r u i ç ã o d e s s a s c a d e i a s m o l e c u l a r e s , d e v i d o a i n f l u ê n c i a d o o x i g ê n i o , d a u m i d a d e e e s p e c i a l m e n t e d a t e m p e r a t u r a ( N i k l a u s . U, 1 9 8 6 ) . O a q u e c i m e n t o d o e n r o l a m e n t o d e um t r a n s f o r m a d o r n ã o é u n i f o r m e , d e t a l modo q u e a l g u m a s r e g i õ e s a t i n g e m t e m p e r a t u r a s m a i s a l t a s q u e o u t r a s . P o r e s t e m o t i v o , c a d a uma d e s t a s r e g i õ e s é d e n o m i n a d a d e : p o n t o m a i s q u e n t e d o e n r o l a m e n t o .

O p o n t o m a i s q u e n t e d e c a d a e n r o l a m e n t o d e um t r a n s f o r m a d o r

e n c o n t r a - s e no s e u t o p o ( N i k l a u s . U, 1 9 8 6 ) . C o n s e q u e n t e m e n t e , é

e s t e o p o n t o m a i s c r í t i c o em t e r m o s d e e n v e l h e c i m e n t o d a

i s o l a ç ã o , s o b r e t u d o em c o n d i ç õ e s d e s o b r e c a r g a .

Podem e x i s t i r o u t r o s p o n t o s com t e m p e r a t u r a s e l e v a d a s , como

p o r e x e m p l o : c o n e x õ e s , c o n t a t o s , p o n t o s d e s o l d a , ' e t c . E n t r e t a n t o , t a i s o c o r r ê n c i a s d e v e m - s e n o r m a l m e n t e a f a l h a s a c i d e n t a i s p o r e r r o d e d i m e n s i o n a m e n t o . P o r e s t e m o t i v o , e s s e s p o n t o s n ã o s ã o c o n s i d e r a d o s p a r a a s e s t i m a t i v a s d e v i d a ú t i l do t r a n s f o r m a d o r ( N i k l a u s . U, 1 9 8 6 ) . M o s t r a - s e n a f i g u r a 1.1 um c o r t e t r a n s v e r s a l do e n r o l a m e n t o d e um t r a n s f o r m a d o r . P o d e - s e o b s e r v a r q u e e x i s t e m c e r t a s r e g i õ e s do p a p e l d e i s o l a ç ã o d o s c o n d u t o r e s , c o b e r t a s p o r c a l ç o s o u p e l o s p r ó p r i o s c o n d u t o r e s a d j a c e n t e s , q u e impedem a d i s s i p a ç ã o e f i c i e n t e d e c a l o r . Em v i r t u d e d i s s o , a t e m p e r a t u r a em t a i s p o n t o s a t i n g e v a l o r e s m a i s a l t o s , s e n d o e s s e s o s p o n t o s m a i s q u e n t e s .

A r i g i d e z d i e l é t r i c a d o p a p e l i s o l a n t e é a l t a , n o e n t a n t o , cora o a q u e c i m e n t o e x c e s s i v o e c o n t í n u o d o e n r o l a m e n t o d o t r a n s f o r m a d o r a s r e g i õ e s d e n o m i n a d a s p o r p o n t o m a i s q u e n t e d o e n r o l a m e n t o , c o m e ç a m a p e r d e r s u a s c a r a c t e r í s t i c a s d e i s o l a n t e , p o i s a m e d i d a q u e o p a p e l é s u b m e t i d o a t e m p e r a t u r a s e l e v a d a s , e l e t o r n a - s e q u e b r a d i ç o e c a r b o n i z a d o , o q u e p r o v o c a a p e r d a d e s u a s c a r a c t e r í s t i c a s d i e l é t r i c a . O mesmo n ã o a c o n t e c e n a s p a r t e s o n d e a s u p e r f í c i e d o p a p e l d e i s o l a ç ã o e s t á em c o n t a t o com o s c a n a i s d e ó l e o o u com a s u p e r f í c i e e x t e r n a d o t r a n s f o r m a d o r , p o i s o f l u x o d e c a l o r d i s s i p a d o n e s t a s r e g i õ e s p r o v o c a a q u e d a d e t e m p e r a t u r a n a s u p e r f í c i e d o p a p e l d e i s o l a ç ã o . A e l e v a ç ã o d a t e m p e r a t u r a n o e n r o l a m e n t o d e um t r a n s f o r m a d o r , e s t á a s s o c i a d a à c o r r e n t e d e c a r g a n o mesmo. P o r e s t e m o t i v o , a o p e r a ç ã o d e um t r a n s f o r m a d o r com uma c o r r e n t e a c i m a d e s e u v a l o r n o m i n a l f a z com q u e a t e m p e r a t u r a n o e n r o l a m e n t o a l c a n c e v a l o r e s q u e c o m p r o m e t e m s u a i s o l a ç ã o , p r i n c i p a l m e n t e n o s s e u s p o n t o s m a i s q u e n t e s . Um l o n g o t e m p o d e o p e r a ç ã o d e um t r a n s f o r m a d o r em r e g i m e d e s o b r e c a r g a , f a z com q u e a t e m p e r a t u r a d o e n r o l a m e n t o a u m e n t e e a t i n j a v a l o r e s q u e a c e l e r a m a p e r d a d e s u a v i d a ú t i l , p o i s a mesma e s t á a s s o c i a d a a t e m p e r a t u r a n o e n r o l a m e n t o e a d u r a ç ã o d a s o b r e t e m p e r a t u r a , como s e r á m o s t r a d o n o i t e m 1 . 2 . Uma d a s e s p e c i f i c a ç õ e s d e um t r a n s f o r m a d o r d e p o t ê n c i a é a e x p e c t a t i v a p a r a s u a v i d a ú t i l . C o n t u d o , e s s e d a d o n ã o é p r e c i s o , v i s t o q u e e s t a e x p e c t a t i v a é c a l c u l a d a s u p o n d o q u e o t r a n s f o r m a d o r o p e r e com v a l o r i g u a l a o s e u v a l o r d e p o t ê n c i a

n o m i n a l . G e r a l m e n t e , o s t r a n s f o r m a d o r e s d e p o t ê n c i a t e m s u a v i d a ú t i l e s t i m a d a em a p r o x i m a d a m e n t e 30 a n o s ( A l m e i d a , A., 1 9 8 6 ) . A s s i m , e s t e é o t e m p o d e g a r a n t i a d a d o p e l o f a b r i c a n t e , d e s d e q u e e l e s o p e r e m com d e t e r m i n a d o v a l o r d e p o t ê n c i a , q u e é d e n o m i n a d o p o r p o t ê n c i a n o m i n a l . S e n d o a s s i m , p o d e - s e d e f i n i r p o t ê n c i a n o m i n a l d e um t r a n s f o r m a d o r , como o v a l o r q u e s e r v e d e b a s e n o p r o j e t o , n o s e n s a i o s e n a s g a r a n t i a s d o f a b r i c a n t e , e q u e d e t e r m i n a o v a l o r d a c o r r e n t e n o m i n a l q u e c i r c u l a s o b uma d e t e r m i n a d a t e n s ã o n a s c o n d i ç õ e s e s p e c i f i c a d a s . V a l e r e s s a l t a r q u e , s e g u n d o a n o r m a d a ABNT ( A B N T - N B R - 5 4 1 6 , 1 9 8 1 ) , n ã o s ã o c o n s i d e r a d a s v a r i a ç õ e s n a s t e n s õ e s , i s t o q u e r d i z e r q u e o s v a l o r e s p e r c e n t u a i s d a p o t ê n c i a s ã o i g u a i s a o s v a l o r e s p e r c e n t u a i s d a c o r r e n t e n o e n r o l a m e n t o . L o g o , p o t ê n c i a n o m i n a l n ã o é um v a l o r l i m i t e d e o p e r a ç ã o , e s i m , um v a l o r u t i l i z a d o p a r a e s t i m a r a v i d a ú t i l d o e q u i p a m e n t o . 1 . 2 . E X P E C T A T I V A DA V I D A P T I L DE UM TRANSFORMADOR Como f o i d i s c u t i d o n o i t e m a n t e r i o r , o f a t o r q u e c a r a c t e r i z a o e n v e l h e c i m e n t o d e um t r a n s f o r m a d o r é o e s t a d o d e p r e s e r v a ç ã o d o p a p e l d e i s o l a ç ã o d o s c o n d u t o r e s d o e n r o l a m e n t o . A e l e v a ç ã o d e t e m p e r a t u r a d o e n r o l a m e n t o n ã o é u n i f o r m e , d e modo q u e o d e s g a s t e n o i s o l a n t e q u e o s e n v o l v e t a m b é m n ã o o é . A l g u n s p o n t o s s e d e t e r i o r a m m a i s d o q u e o u t r o s , r e d u z i n d o a v i d a ú t i l d o t r a n s f o r m a d o r . A n o r m a d a ABNT ( A B N T - N B R - 5 4 1 6 , 1 9 8 1 ) d e t e r m i n a o p r o c e d i m e n t o p a r a o c á l c u l o d a p e r d a d e v i d a ú t i l d e um t r a n s f o r m a d o r . E s s e p r o c e d i m e n t o é b a s e a d o n a t e m p e r a t u r a d o 7

p o n t o m a i s q u e n t e d o e n r o l a m e n t o . De modo q u e , o a q u e c i m e n t o d o e n r o l a m e n t o com v a l o r e s a c i m a d e s e u v a l o r n o m i n a l , s e t r a d u z numa r e d u ç ã o d a v i d a ú t i l d e um t r a n s f o r m a d o r . O m é t o d o p a r a o c á l c u l o d a p e r d a d e v i d a ú t i l d e um t r a n s f o r m a d o r , s e g u n d o e s s a n o r m a , e x i g e a d i v i s ã o d o p e r í o d o em e x a m e em i n t e r v a l o s d e p e q u e n a d u r a ç ã o , t o m a n d o - s e o v a l o r d a t e m p e r a t u r a d o e n r o l a m e n t o a o f i m d e c a d a um d e s s e s p e r í o d o s . P a r a i s s o , a d m i t e - s e q u e o v a l o r d a t e m p e r a t u r a d o e n r o l a m e n t o é c o n s t a n t e e i g u a l a o v a l o r f i n a l d o mesmo, n e s s e i n t e r v a l o . P o d e n d o - s e e n t ã o c a l c u l a r a p e r d a d e v i d a ú t i l o c o r r i d a a o l o n g o d e c a d a i n t e r v a l o p e l a e x p r e s s ã o : ( B . _ ft ) PUÜO = I00.áT.i8 273 + te (1.1) o n d e P V ( % ) r e p r e s e n t a o p e r c e n t u a l d a p e r d a d e v i d a ú t i l d o t r a n s f o r m a d o r , q u a n d o a t e m p e r a t u r a d o s e u e n r o l a m e n t o é i g u a l a t e (em v a l o r e s a b s o l u t o s ) , d u r a n t e um i n t e r v a l o d e t e m p o 6T. A s c o n s t a n t e s A e B s ã o c h a m a d a s d e c o n s t a n t e d a c u r v a d e e x p e c t a t i v a d e v i d a . O v a l o r d a c o n s t a n t e B é d e - 6 9 7 2 , 1 5 e o v a l o r d e A, d e p e n d e d o t i p o d o t r a n s f o r m a d o r . A n o r m a d a ABNT a p l i c a - s e a d o i s t i p o s d e t r a n s f o r m a d o r e s , q u e s ã o d e n o m i n a d o s p o r t r a n s f o r m a d o r e s d e 5 5 * C e t r a n s f o r m a d o r e s d e 6 5 ° C . E s t e s v a l o r e s , q u e s ã o d e f i n i d o s d e a c o r d o com d e t a l h e s d e f a b r i c a ç ã o d o t r a n s f o r m a d o r , d e t e r m i n a r a a e l e v a ç ã o m á x i m a d a t e m p e r a t u r a d o e n r o l a m e n t o , a c i m a d a t e m p e r a t u r a a m b i e n t e , s e m p e r d a c o n s i d e r á v e l d e v i d a ú t i l ( A B N T - N B R - 5 4 1 6 , 1 9 8 1 ) . P o r e x e m p l o : p a r a uma t e m p e r a t u r a a m b i e n t e em t o r n o d e 3 0 ° C , a

t e m p e r a t u r a d o e n r o l a m e n t o d e um t r a n s f o r m a d o r d e 5 5 ° C n ã o d e v e u l t r a p a s s a r p o r l o n g o p e r í o d o o v a l o r d e 8 5 ° C , l i m i t a n d o - s e a 9 5 ° C p a r a um d e 65<»C. O v a l o r d a c o n s t a n t e A é - 1 4 , 1 3 3 , p a r a um t r a n s f o r m a d o r d e 5 5 ° C , e - 1 3 , 3 9 1 , p a r a um d e 6 5 ° C A e q u a ç ã o 1.1 é uma a d a p t a ç ã o d a t e o r i a d e A r r h e n i u s , q u e e s t a b e l e c e q u e o l o q a r i t m o d a v i d a d o i s o l a n t e é uma f u n ç ã o d o i n v e r s o d a t e m p e r a t u r a a b s o l u t a . E s t a r e l a ç ã o f o i o b t i d a e m p i r i c a m e n t e a t r a v é s d a o b s e r v a ç ã o em e n s a i o s d a v e l o c i d a d e d e r e a ç ã o d o ó l e o com o p a p e l em f u n ç ã o d a v a r i a ç ã o d e t e m p e r a t u r a . Na f i g u r a 1 . 2 , a p r e s e n t a - s e o g r á f i c o d o p e r c e n t u a l d a p e r d a d e v i d a ú t i l d e um t r a n s f o r m a d o r , em f u n ç ã o d a t e m p e r a t u r a d o e n r o l a m e n t o , p a r a um t r a n s f o r m a d o r d e 5 5 ° C , com um i n t e r v a l o d e t e m p o <5T i g u a l 30 m i n u t o s . o ₀₃ p O. OH e _{o. o ?} p d d o. O 6 a d o OS

-e _{o. O A} -V _{o o:i} i d _{o os} cl CO o. OI

-07 O HO » 0 Í O O H O I S O 1 3 0 XAO

temperatura do enrolaMento (tfraus celsius)

F i g u r a 1 . 2 . G r á f i c o d a p e r d a d e v i d a ú t i l d e um t r a n s f o r m a d o r em f u n ç ã o d a t e m p e r a t u r a d o e n r o l a m e n t o

1 . 3 . T É C N I C A S PARA CONTROLE DE SOBRECARGA

A p r e o c u p a ç ã o a t u a l em d e t e r m i n a r com p r e c i s ã o o s f a t o r e s

q u e c a r a c t e r i z a m o e n v e l h e c i m e n t o p r e c o c e d e um t r a n s f o r m a d o r , e s t á a s s o c i a d a a d o i s a s p e c t o s , q u a i s s e j a m : o a l t o c u s t o d e um t r a n s f o r m a d o r d e g r a n d e p o r t e e a f a l t a d e i n v e s t i m e n t o s n o s e t o r e l é t r i c o n a c i o n a l . A f a l t a d e i n v e s t i m e n t o s n o s e t o r e l é t r i c o t e m o b r i g a d o a s e m p r e s a s a p e r m i t i r e m q u e s e u s t r a n s f o r m a d o r e s ' o p e r e m f r e q u e n t e m e n t e com um v a l o r d e p o t ê n c i a i g u a l o u m a i o r q u e o s e u v a l o r n o m i n a l . D e s s a f o r m a , o s e n r o l a m e n t o s p e r m a n e c e m p o r l o n g o s p e r í o d o s com t e m p e r a t u r a e l e v a d a . O p r o b l e m a d e c a r r e g a m e n t o n o s t r a n s f o r m a d o r e s t o r n a - s e m a i s c r í t i c o q u a n d o , p o r n e c e s s i d a d e d e m a n u t e n ç ã o o u p o r o u t r o m o t i v o q u a l q u e r , h á o d e s l i g a m e n t o d e um d o s t r a n s f o r m a d o r e s d a s u b e s t a ç ã o , p o d e n d o o s t r a n s f o r m a d o r e s r e s t a n t e s e n t r a r em r e g i m e d e s o b r e c a r g a com e l e v a ç ã o e x c e s s i v a d a t e m p e r a t u r a d o s e n r o l a m e n t o s , a s s i m como, d o s m a t é r i a s i s o l a n t e s u t i l i z a d o s n o s t r a n s f o r m a d o r e s , r e d u z i n d o d e s s a f o r m a , a s u a e x p e c t a t i v a d e v i d a ú t i l . O c o m p r o m i s s o d a s e m p r e s a s d o s e t o r e l é t r i c o em m a n t e r o f o r n e c i m e n t o n o r m a l d e e n e r g i a , t e m o b r i g a d o o s t r a n s f o r m a d o r e s , a o p e r a r e m com n í v e i s d e c a r g a a c i m a d e s e u s v a l o r e s n o m i n a i s , com a f i n a l i d a d e d e e v i t a r q u e o t r a n s f o r m a d o r s e j a d e s l i g a d o a o e n t r a r em r e g i m e d e s o b r e c a r g a . P a r a i s t o , a c a l i b r a ç ã o d o s i s t e m a d e p r o t e ç ã o i n t e r n a d o s t r a n s f o r m a d o r e s s ã o a j u s t a d o s com v a l o r e s a c i m a d o n o m i n a l ( S C E L , G C O I & G T E E , 1 9 8 6 ) , t a n t o d a c o r r e n t e como d a t e m p e r a t u r a d o ó l e o e do e n r o l a m e n t o , p o i s n o momento q u e e s s a s g r a n d e z a s t i v e r e m s e u s v a l o r e s l i m i t e s a t i n g i d o s , o s i s t e m a d e p r o t e ç ã o f a r á o d e s l i g a m e n t o a u t o m á t i c o d o t r a n s f o r m a d o r , p r o v o c a n d o a r e t i r a d a d e t o d a s a s c a r g a s . O c o m p r o m i s s o em m a n t e r o f o r n e c i m e n t o d e e n e r g i a e l é t r i c a

e a o mesmo t e m p o a p r e s e r v a ç ã o d a v i d a ú t i l d o s t r a n s f o r m a d o r e s , t e m l e v a d o a l g u m a s e m p r e s a s a t e s t a r a l g u n s e s q u e m a s a l t e r n a t i v o s d e p r o t e ç ã o d e s o b r e c a r g a . N a s s u b e s t a ç õ e s d e FURNAS, u t i l i z a - s e a t u a l m e n t e , um s i s t e m a d e p r o t e ç ã o e c o n t r o l e d e s o b r e c a r g a , q u e f a z o c o r t e a u t o m á t i c o d e c a r g a s s e m p r e q u e a p o t ê n c i a f o r n e c i d a p e l o t r a n s f o r m a d o r u l t r a p a s s e d e t e r m i n a d o s v a l o r e s d e s o b r e c a r g a , o u s e m p r e q u e a t e m p e r a t u r a do ó l e o o u do e n r o l a m e n t o u l t r a p a s s e um l i m i t e p r é -d e f i n i -d o . A f i g u r a 1.3 r e p r e s e n t a um e s q u e m a i l u s t r a t i v o d o s i s t e m a d e p r o t e ç ã o e c o n t r o l e u t i l i z a d o n a s s u b e s t a ç õ e s d e FURNAS, q u e é b a s e a d o em r e l é s d e s o b r e c o r r e n t e ( R ) e i n d i c a d o r e s d e t e m p e r a t u r a ( I T ) . Q u a n d o a c o r r e n t e ( o u t e m p e r a t u r a ) u l t r a p a s s a um l i m i a r d e d i s p a r o , o r e l ê a c i o n a um t e m p o r i z a d o r ( t l , t 2 o u t 3 ) , q u e e f e t u a o c o r t e d e c a r g a d e p o i s d e um t e m p o p r é - p r o g r a m a d o d e s l i g a n d o o d i s j u n t o r a s s o c i a d o . S e a c o r r e n t e r e d u z i r a um v a l o r a b a i x o d o l i m i a r d e d i s p a r o a n t e s do t e m p o p r o g r a m a d o n o t e m p o r i z a d o r , e s t e é d e s e n e r g i z a d o e v i t a n d o - s e a s s i m o d e s l i g a m e n t o d e s n e c e s s á r i o d e c a r g a . A p ó s a r e t i r a d a d a p r i m e i r a c a r g a , o s i s t e m a a g u a r d a r á um t e m p o p r é - d e f i n i d o e , s e a c o r r e n t e ( o u t e m p e r a t u r a ) c o n t i n u a r a c i m a do l i m i a r d e d i s p a r o , é f e i t o o c o r t e d a s e g u n d a c a r g a . E s t e p r o c e d i m e n t o é r e p i t i d o um n ú m e r o d e v e z e s d e t e r m i n a d o , em f u n ç ã o d o n ú m e r o d e c a r g a s p r o g r a m a d a s p a r a s e r e m d e s l i g a d a s a n t e s d o d e s l i g a m e n t o d e t o d a s u b e s t a ç ã o , c a s o s e j a n e c e s s á r i o . N e s t e s i s t e m a d e p r o t e ç ã o , o s r e l é s d e s o b r e c o r r e n t e e o s 11

i n d i c a d o r e s d e t e m p e r a t u r a s ã o a j u s t a d o s d e modo a p r o t e g e r o t r a n s f o r m a d o r e e q u i p a m e n t o s a s s o c i a d o s a n t e c i p a n d o - s e à p r o t e ç ã o p r ó p r i a d o s t r a n s f o r m a d o r e s , e v i t a n d o o d e s l i g a m e n t o d e t o d a s a s c a r g a s d e uma s ó v e z . 230/63K\> transfoPMaclop tl/t2/t3 - teMporizadores R - rele de sobrecorrente IT-indicador1 de temperatura F i g u r a 1 . 3 . S i s t e m a d e p r o t e ç ã o d e s o b r e c a r g a t e s t a d o em FURNAS A v a n t a g e m d e s s e e s q u e m a d e p r o t e ç ã o em r e l a ç ã o à p r o t e ç ã o i n t e r n a do t r a n s f o r m a d o r , é a d e n ã o d e s l i g a r t o d a s a s c a r g a s q u a n d o o v a l o r d a c o r r e n t e o u t e m p e r a t u r a do ó l e o o u e n r o l a m e n t o f o r m a i o r o u i g u a l a o v a l o r l i m i t e p r é - e s t a b e l e c i d o p a r a c a d a uma d a s g r a n d e z a s . N e s s e e s q u e m a , a l g u m a s c a r g a s s ã o d e s l i g a d a s s e q u e n c i a l m e n t e a t é q u e o v a l o r d a c o r r e n t e e / o u t e m p e r a t u r a s s e j a m r e d u z i d a s à n í v e i s p e r m i t i d o s . S e , a p ó s a r e t i r a d a d e s s a s c a r g a s , o s v a l o r e s d a c o r r e n t e e / o u t e m p e r a t u r a s n ã o r e d u z i r a n í v e i s d e s e j a d o s , só e n t ã o s e r á f e i t o o d e s l i g a m e n t o d o ( s ) t r a n s f o r m a d o r ( e s ) .

P o r o u t r o l a d o , e s s e t i p o d e e s q u e m a d e p r o t e ç ã o n ã o p r e v i u um a c o m p a n h a m e n t o d a p e r d a d e v i d a ú t i l d o t r a n s f o r m a d o r , nem um h i s t ó r i c o d o c o m p o r t a m e n t o do f l u x o d e e n e r g i a em um d e t e r m i n a d o i n t e r v a l o d e t e m p o . P o y s e r e t a l ( 1 9 8 3 , 1 9 8 5 ) , p r o p u s e r a m um s i s t e m a d e s u p e r v i s ã o e c o n t r o l e d e s o b r e c a r g a em t r a n s f o r m a d o r e s b a s e a d o em m i c r o p r o c e s s a d o r , o n d e a l é m d o c o n t r o l e d a c o r r e n t e e d a s t e m p e r a t u r a s do ó l e o e d o s e n r o l a m e n t o s , e l e f a z t a m b é m um h i s t ó r i c o d o c o m p o r t a m e n t o d o f l u x o d e e n e r g i a . B a s e a d o n e s t e t r a b a l h o , J . A l v e s e t a l ( 1 9 8 6 ) d e s e n v o l v e r a m n a C E M I G ( C o m p a n h i a E l é t r i c a d e M i n a s G e r a i s ) , um s i s t e m a d e s u p e r v i s ã o e c o n t r o l e d e s o b r e c a r g a em t r a n s f o r m a d o r e s d e p o t ê n c i a q u e f a z , a l é m do c o n t r o l e d a s c o r r e n t e s , d a s t e m p e r a t u r a s , p o i s o mesmo f a z a r e t i r a d a d e c a r g a q u a n d o o s v a l o r e s l i m i t e s d e o p r a ç ã o s ã o a t i g i d o s , e d e g e r a r a r q u i v o s do c o m p o r t a m e n t o d a s c a r g a s , o c o n t r o l e d o s i s t e m a d e r e f r i g e r a ç ã o a p a r t i r d a t e m p e r a t u r a do ó l e o e d o e n r o l a m e n t o . E n t r e t a n t o , e s t e e s q u e m a n ã o p r e v i u a e s t i m a t i v a d o p e r c e n t u a l d a p e r d a d e v i d a ú t i l d o s t r a n s f o r m a d o r e s . 1 . 4 . E S P E C I F I C A Ç Ã O DE UM S I S T E M A DE S U P E R V I S Ã O E CONTROLE DE SOBRECARGA B a s e a d o n a n e c e s s i d a d e d e s e m a n t e r uma s u p e r v i s ã o e um c o n t r o l e m a i s e f i c i e n t e d o s t r a n s f o r m a d o r e s d e p o t ê n c i a e g a r a n t i r m a i o r c o n f i a b i l i d a d e n a s u a o p e r a ç ã o , é q u e p r o p õ e - s e n e s t e t r a b a l h o o d e s e n v o l v i m e n t o d e um s i s t e m a d e s u p e r v i s ã o e c o n t r o l e d e s o b r e c a r g a em t r a n s f o r m a d o r e s d e p o t ê n c i a q u e p o s s i b i l i t e e x e c u t a r a s s e g u i n t e s f u n ç õ e s : 13

a ) a q u i s i ç ã o , era t e m p o r e a l , d o s v a l o r e s d e c o r r e n t e , t e m p e r a t u r a do ó l e o e d o e n r o l a m e n t o d e c a d a t r a n s f o r m a d o r d a s u b e s t a ç ã o ; b ) c á l c u l o e a r m a z e n a g e m em m e m ó r i a d e m a s s a d a p e r d a d e v i d a ú t i l d o s t r a n s f o r m a d o r e s , a s s i m como, do v a l o r d a p o t ê n c i a em t e r m o s p e r c e n t u a i s em r e l a ç ã o a p o t ê n c i a n o m i n a l ; c ) a c i o n a m e n t o e d e s l i g a m e n t o d o s i s t e m a d e r e f r i g e r a ç ã o s e m p r e q u e a t e m p e r a t u r a d o ó l e o o u d o e n r o l a m e n t o u l t r a p a s s e o u d e s ç a a um v a l o r d e f i n i d o p e l o s p r o c e d i m e n t o s d e o p e r a ç ã o ; d ) r e t i r a d a d e c a r g a , o u mesmo d o t r a n s f o r m a d o r s e m p r e q u e a c o r r e n t e o u a t e m p e r a t u r a d o ó l e o o u d o e n r o l a m e n t o u l t r a p a s s e um l i m i a r q u e c o l o q u e em r i s c o o t r a n s f o r m a d o r e e q u i p a m e n t o s a s s o c i a d o s ; e ) m o d i f i c a ç ã o , s e m p r e q u e s o l i c i t a d o p e l o o p e r a d o r , d o s v a l o r e s l i m i t e , a s s i m como, v i s u a l i z a ç ã o em um m o n i t o r do e s t a d o do s i s t e m a d e r e f r i g e r a ç ã o , d o s d i s j u n t o r e s d a s c a r g a s e d o s v a l o r e s d e c a d a g r a n d e z a em c a d a t r a n s f o r m a d o r d a s u b e s t a ç ã o . N e s t e c a p í t u l o a p r e s e n t o u - s e o s f a t o r e s q u e a c a r r e t a m o e n v e l h e c i m e n t o d e um t r a n s f o r m a d o r d e p o t ê n c i a , a s s i m como a f o r m a como é f e i t o o c á l c u l o d a p e r d a d e v i d a ú t i l d e um t r a n s f o r m a d o r . T á m b e m f o r a m a p r e s e n t a d a s a s t é c n i c a s u t i l i z a d a s p a r a o c o n t r o l e d e s o b r e c a r g a . F i n a l m e n t e é a p r e s e n t a d a a e s p e c i f i c a ç ã o d e um s i s t e m a d e s u p e r v i s ã o e c o n t r o l e d e s o b r e c a r g a p r o p o s t o n e s t e t r a b a l h o . No p r ó x i m o c a p í t u l o , a p r e s e n t a - s e a e s t r u t u r a h i e r á r q u i c a do s i s t e m a p r o p o s t o , e o h a r d w a r e u t i l i z a d o .

C A P Í T U L O I I C O N F I G U R A Ç Ã O D E UM S I S T E M A D E S U P E R V I S Ã O E CONTROLE D E SOBRECARGA A p r e s e n t a - s e n e s t e c a p í t u l o a p r o p o s t a d e um S i s t e m a d e S u p e r v i s ã o e C o n t r o l e d e S o b r e c a r g a b a s e a d o n a m e d i ç ã o d a c o r r e n t e , t e m p e r a t u r a d o ó l e o e d o e n r o l a m e n t o d e c a d a t r a n s f o r m a d o r d e uma s u b e s t a ç ã o . I I . 1 . C O N S I D E R A Ç Õ E S PARA O S I S T E M A PROPOSTO P a r a s u p e r v i s i o n a r e c o n t r o l a r e f i c a z m e n t e um t r a n s f o r m a d o r , .é n e c e s s á r i o q u e o v a l o r d e a l g u m a s g r a n d e z a s s e j a m c o n h e c i d a s . E s t a s g r a n d e z a s s ã o : a ) a c o r r e n t e , b ) a t e m p e r a t u r a d o ó l e o , c ) a t e m p e r a t u r a d o e n r o l a m e n t o , d ) o e s t a d o d o s i s t e m a d e r e f r i g e r a ç ã o , e ) o e s t a d o d o d i s j u n t o r a s s o c i a d o a c a d a c a r g a e a c a d a t r a n s f o r m a d o r . A i n f o r m a ç ã o r e l a t i v a a c a d a g r a n d e z a a c i m a c i t a d a , é o b t i d a d a s e g u i n t e f o r m a : a ) o s v a l o r e s d a c o r r e n t e , t e m p e r a t u r a d o ó l e o e t e m p e r a t u r a d o e n r o l a m e n t o , s ã o a d q u i r i d o s n a s s a í d a s d o s t r a n s d u t o r e s a s s o c i a d o s a o s t r a n s f o r m a d o r e s . E s t e s t r a n s d u t o r e s f o r n e c e m em 1 5

s u a s s a í d a s , c o r r e n t e s q u e v a r i a m d e 0 à 5mA. A f a i x a d e v a r i a ç ã o d a c o r r e n t e n a s a í d a d o t r a n s d u t o r em r e l a ç ã o a g r a n d e z a m e d i d a , é a j u s t a d a d e a c o r d o com a s n e c e s s i d a d e s o p e r a t i v a s , i s t o é , a f a i x a d e v a r i a ç ã o d e 0 à 5mA p o d e s e r a j u s t a d a p a r a r e p r e s e n t a r uma v a r i a ç ã o d e 2 0 ° C à 1 2 0 ° C n a t e m p e r a t u r a d o ó l e o , p o r e x e m p l o . b ) o s i s t e m a d e r e f r i g e r a ç ã o d e um t r a n s f o r m a d o r é d i v i d i d o em d o i s e s t á g i o s , o s q u a i s s ã o a c i o n a d o s o u d e s l i g a d o s s e p a r a d a m e n t e . O e s t a d o d e c a d a um d e l e s é v e r i f i c a d o a t r a v é s d e d o i s s i n a i s d e c o n d i ç ã o do t i p o l i g a d o - d e s l i g a d o . E s s e s d a d o s s ã o a d q u i r i d o s a t r a v é s d o s c o n t a t o s d o r e l ê a s s o c i a d o a c a d a um d o s e s t á g i o s d e r e f r i g e r a ç ã o . c ) o c o n h e c i m e n t o do e s t a d o d o d i s j u n t o r d e c a d a c a r g a e d e c a d a t r a n s f o r m a d o r , r e p r e s e n t a uma o u t r a i m p o r t a n t e i n f o r m a ç ã o p a r a o s i s t e m a , p o i s e v i t a q u e c a s o s e j a n e c e s s á r i o o e n v i o d e c o m a n d o p a r a o d e s l i g a m e n t o d e uma c a r g a q u a l q u e r , o s i s t e m a s a i b a a p r i o r i q u a i s a s c a r g a s q u e já f o r a m d e s l i g a d a s e v i t a n d o -s e q u e -s e j a m e n v i a d o -s c o m a n d o -s p a r a d i -s j u n t o r e -s a n t e r i o r m e n t e d e s l i g a d o s . No s i s t e m a p r o p o s t o a l e i t u r a d a s i n f o r m a ç õ e s a c i m a c i t a d a s , p e r m i t e q u e s e t e n h a m a i o r p r e c i s ã o n a d e t e r m i n a ç ã o d o s v a l o r e s l i m i t e s i m p o s t o s n a o p e r a ç ã o d e um t r a n s f o r m a d o r , p o i s com o c o n h e c i m e n t o d a c o r r e n t e , d a s t e m p e r a t u r a s d o ó l e o e d o e n r o l a m e n t o , p o d e m - s e e s t a b e l e c e r v a l o r e s l i m i t e s d e o p e r a ç ã o q u e n ã o c o m p r o m e t a m a v i d a ú t i l d e um t r a n s f o r m a d o r . O s v a l o r e s l i m i t e s d e o p e r a ç ã o d e um t r a n s f o r m a d o r e s t ã o r e l a c i o n a d o s com d o i s f a t o r e s , q u e s ã o : a ) a r e d u ç ã o d o p e r c e n t u a l d a v i d a ú t i l d o t r a n s f o r m a d o r , em f u n ç ã o d o t e m p o ( a n o s ) em q u e o mesmo já e s t á em o p e r a ç ã o ,

b ) o p e r í o d o c o n t í n u o d e o p e r a ç ã o em r e g i m e d e s o b r e c a r g a q u e vem s e n d o i m p o s t o a o t r a n s f o r m a d o r . d i a r i a m e n t e . O s f a t o r e s c i t a d o s a c i m a a p r e s e n t a m d u a s s i t u a ç õ e s d i s t i n t a s . No p r i m e i r o c a s o a r e s t r i ç ã o a p r e s e n t a d a e s t a r e l a c i o n a d a com o t e m p o d e u s o d o t r a n s f o r m a d o r , p o i s é a c o n s e l h á v e l n ã o p e r m i t i r q u e um t r a n s f o r m a d o r com m u i t o s a n o s d e f u n c i o n a m e n t o o p e r e em r e g i m e d e s o b r e c a r g a , com a f i n a l i d a d e d e e v i t a r q u e s e c o m p r o m e t a a c o n f i a b i l i d a d e n a o p e r a ç ã o d o mesmo. O s v a l o r e s l i m i t e s d e o p e r a ç ã o d e um t r a n s f o r m a d o r , n ã o e s t a d e f o r m a a l g u m a l i m i t a d o a o v a l o r n o m i n a l e s t i m a d o p e l o f a b r i c a n t e , p o i s como já d i s c u t i d o , e s t e v a l o r s e r v e a p e n a s como b a s e p a r a a e s t i m a t i v a d e s u a v i d a ú t i l . D e s s a m a n e i r a , a o p e r a ç ã o d e um t r a n s f o r m a d o r em r e g i m e d e s o b r e c a r g a , n ã o s i g n i f i c a q u e h a j a uma r e d u ç ã o n a e x p e c t a t i v a d e s u a v i d a ú t i l , p o i s e s t a e x p e c t a t i v a e s t á r e l a c i o n a d a , n ã o com o v a l o r d a s o b r e c a r g a e s i m , com o r e g i m e d e o p e r a ç ã o i m p o s t o a o mesmo em um d e t e r m i n a d o p e r í o d o . A s s i m , a r e s t r i ç ã o a c i m a c i t a d a , e s t á r e l a c i o n a d a com o t e m p o q u e é i m p o s t o a um t r a n s f o r m a d o r o p e r a r c o n t i n u a m e n t e em r e g i m e d e s o b r e c a r g a . P a r a q u e s e p o s s a d e f i n i r o s v a l o r e s l i m i t e s d e o p e r a ç ã o d e um t r a n s f o r m a d o r c o n s i d e r a n d o o s d o i s f a t o r e s d e s c r i t o s , é n e c e s s á r i o q u e s e t e n h a um s i s t e m a q u e p e r m i t a a l é m d a s u p e r v i s ã o e d o c o n t r o l e d o s v a l o r e s l i m i t e s d e o p e r a ç ã o , o a r m a z e n a m e n t o d e a l g u m a s i n f o r m a ç õ e s q u e p o s s i b i l i t e m a t r a v é s d e um e s t u d o m a i s c o n s i s t e n t e , d e t e r m i n a r o s v a l o r e s m á x i m o s d e o p e r a ç ã o . P a r a i s s o , a s i n f o r m a ç õ e s q u e d e v e m s e r a r m a z e n a d a s s ã o : a ) v a l o r e s p e r c e n t u a i s d a c o r r e n t e em r e l a ç ã o a o v a l o r 17

n o m i n a l , b ) v a l o r d a t e m p e r a t u r a d o e n r o l a m e n t o , o q u a l é u s a d o p a r a o c á l c u l o d o p e r c e n t u a l d a p e r d a d e v i d a ú t i l ( v e r c a p . I i t e m I . 2 ) . O s i s t e m a d e S u p e r v i s ã o e C o n t r o l e d e S o b r e c a r g a em T r a n s f o r m a d o r e s ( S C S T ) p r o p o s t o , p o d e o p e r a r em s u b e s t a ç õ e s com um n ú m e r o q u a l q u e r d e t r a n s f o r m a d o r e s . C o n t u d o , em f u n ç ã o d a n e c e s s i d a d e d e d e f i n i r - s e um d e t e r m i n a d o n ú m e r o d e t r a n s f o r m a d o r e s p a r a f i n s d e i m p l e m e n t a ç ã o d e um p r o t ó t i p o em l a b o r a t ó r i o , o p t o u - s e p o r um n ú m e r o d e t r ê s t r a n s f o r m a d o r e s , q u a n t i d a d e e s t a , b a s e a d a em uma d a s s u b e s t a ç õ e s d a C o m p a n h i a H i d r o e l é t r i c a d o S ã o F r a n s c i s c o ( C H E S F ) . O s t r a n s f o r m a d o r e s d a s u b e s t a ç ã o e s t ã o l i g a d o s em p a r a l e l o e a l i m e n t a m um ú n i c o b a r r a m e n t o o n d e e s t ã o l i g a d a s t o d a s a s c a r g a s . C o n s i d e r a n d o a s f u n ç õ e s e s p e c i f i c a d a s n o i t e m 1.4 d o c a p í t u l o a n t e r i o r e o s r e q u i s i t o s a c i m a c i t a d o s , ' a p r e s e n t a - s e a s e g u i r a c o n f i g u r a ç ã o d o h a r d w a r e p a r a e x e c u t a r a s f u n ç õ e s d e s e j a d a s . I I . 2. C O N F I G U R A Ç Ã O DO S I S T E M A PROPOSTO A c o n f i g u r a ç ã o h i e r á r q u i c a u t i l i z a d a p a r a o S i s t e m a d e S u p e r v i s ã o e C o n t r o l e d e S o b r e c a r g a e s t á d e f i n i d a em d o i s n í v e i s . a ) n í v e l d e a q u i s i ç ã o e c o n t r o l e , b ) n í v e l d e s u p e r v i s ã o . O p r i m e i r o n í v e l e s t á l i g a d a d i r e t a m e n t e a o s p o n t o s d e a q u i s i ç ã o d e d a d o s , t e n d o como f u n ç õ e s b á s i c a s : a ) a q u i s i ç ã o d o s v a l o r e s d e c o r r e n t e , t e m p e r a t u r a do ó l e o e

do e n r o l a m e n t o d e c a d a t r a n s f o r m a d o r d a s u b e s t a ç ã o , b ) l e i t u r a d o s e s t a d o s d e c a d a d i s j u n t o r e d o s e s t á g i o s d e r e f r i g e r a ç ã o d e c a d a t r a n s f o r m a d o r , c ) v e r i f i c a r o s v a l o r e s d e c a d a s i n a l a d q u i r i d o e c o m p a r á -l o s com o s v a -l o r e s -l i m i t e s , d ) a c i o n a r o s i s t e m a d e r e f r i g e r a ç ã o , e ) e f e t u a r o d e s l i g a m e n t o d e c a r g a s o u t r a n s f o r m a d o r e s s e m p r e q u e f o r n e c e s s á r i o . O n í v e l d e s u p e r v i s ã o e x e c u t a a s s e g u i n t e s f u n ç õ e s : a ) c o n c e n t r a ç ã o d e d a d o s em m e m ó r i a d e m a s s a ( d i s c o r í g i d o o u f l e x í v e l ) , b ) c á l c u l o do p e r c e n t u a l d a p e r d a d e v i d a ú t i l em c a d a t r a n s f o r m a d o r , c ) g e r a ç ã o d e t e l a m o s t r a n d o o s v a l o r e s d e t e m p e r a t u r a s e c o r r e n t e e o e s t a d o do s i s t e m a d e r e f r i g e r a ç ã o em c a d a t r a n s f o r m a d o r . • A c o n f i g u r a ç ã o h i e r a r q u i z a d a do s i s t e m a é m o s t r a d a n a f i g u r a 2 . 1 . A c o m u n i c a ç ã o e n t r e a u n i d a d e d e a q u i s i ç ã o e c o n t r o l e e a u n i d a d e d e s u p e r v i s ã o é uma c o m u n i c a ç ã o s e r i a l , u t i l i z a n d o - s e o p a d r ã o R S - 2 3 2 C . A v a n t a g e m d e u t i l i z a r - s e e s t e t i p o d e c o m u n i c a ç ã o , e s t a n o f a t o d e n ã o o b r i g a r a u n i d a d e d e a q u i s i ç ã o e c o n t r o l e e a u n i d a d e d e s u p e r v i s ã o , f i c a r em um mesmo c o n s o l e . A s s i m , a u n i d a d e d e a q u i s i ç ã o p o d e f i c a r m a i s p r ó x i m a a o s t r a n s f o r m a d o r e s e e v i t a r q u e p o s s í v e i s r u í d o s d e o r i g e m e l e t r o m a g n é t i c a e x i t e n t e s n a s u b e s t a ç ã o v e n h a m a l t e r a r o s n í v e i s d o s s i n a i s a d q u i r i d o s p e l a u n i d a d e d e a q u i s i ç ã o e c o n t r o l e . 19

TRANSFORMADOR 1 TRANSFORMADOR 3 AQUISIÇÃO £ CONTROLE 4 k

COMUNICAÇÃO NIUEL DE CONTROLE

\ SERIAL r NIUEL DE SUPERUISAO SUPERVISÃO d i s c o t e l a r isf i d o t e c l a d o íMpressopa F i g u r a 2 . 1 . Configuração h i e r a r q u i z a d a u t i l i z a d a E n t r e t a n t o , t o d o um p r o c e d i m e n t o de isolação deve s e r f e i t o na u n i d a d e de aquisição e c o n t r o l e , p o i s mesmo e s t a n d o próximo aos t r a n s f o r m a d o r e s , a existência de campos eletromagnéticos nas subestações podem a l t e r a r o p e r f e i t o f u n c i o n a m e n t o d e s t a u n i d a d e .

Na comunicação e n t r e as duas u n i d a d e s , a u n i d a d e de supervisão f i c a s o l i c i t a n d o dados p e r i o d i c a m e n t e a u n i d a d e de aquisição e c o n t r o l e . O i n t e r v a l o p a r a que a u n i d a d e de supervisão s o l i c i t e novos dados da u n i d a d e de aquisição e c o n t r o l e , é f e i t a através da checagem de um relógio e x i s t e n t e na própria u n i d a d e de supervisão. Após a checagem, o próximo passo da u n i d a d e de supervisão será v e r i f i c a r q u a l a grandeza deverá s e r s o l i c i t a d a . A verificação é f e i t a em função e x a t a m e n t e do tempo pré-estabelecido p a r a solicitação de novos v a l o r e s de cada uma das g r a n d e z a s .

A f i n a l i d a d e da u n i d a d e de supervisão f i c a r s o l i c i t a n d o dados p e r i o d i c a m e n t e , tem o o b j e t i v o de manter sempre a t u a l i z a d a uma t e l a com t o d o os v a l o r e s das g r a n d e z a s , dos e s t a d o s dos d i s j u n t o r e s e o e s t a d o do s i s t e m a de refrigeração de cada t r a n s f o r m a d o r da subestação.

Dessa f o r m a , a comunicação e n t r e a u n i d a d e de supervisão e a u n i d a d e de aquisição e c o n t r o l e , é do t i p o m e s t r e - e s c r a v o . E n t r e t a n t o , e s t a forma de comunicação é m o d i f i c a d a quando o c o r r e o a c i o n a m e n t o ou d e s l i g a m e n t o de algum estágio de refrigeração ou quando o c o r r e o d e s l i g a m e n t o de alguma c a r g a ou dos t r a n s f o r m a d o r e s . Nesses c a s o s , a Unidade de aquisição e c o n t r o l e e n v i a p a r a a u n i d a d e de supervisão a informação do o c o r r i d o i n d e p e n d e n t e m e n t e se está em tempo ou não da u n i d a d e de supervisão s o l i c i t a r novos dados.

O r e c o n h e c i m e n t o de q u a l informação a u n i d a d e de supervisão e s t a s o l i c i t a n d o ou que t i p o de informação a u n i d a d e de aquisição e c o n t r o l e e s t a querendo e n v i a r , é f e i t a da s e g u i n t e f o r m a :

Caso a u n i d a d e de supervisão v e r i f i q u e que está no momento de s o l i c i t a r uma d e t e r m i n a d a grandeza da u n i d a d e de aquisição, e s t a e n v i a um d e t e r m i n a d o c a r a c t e r que é i d e n t i f i c a d o p e l a o u t r a Unidade e o mesmo c a r a c t e r é d e v o l v i d o c o n f i r m a n d o que f o i i d e n t i f i c a d a q u a l grandeza e s t a sendo s o l i c i t a d a . Na f i g u r a 2.2, a p r e s e n t a - s e a forma como e s t a comunicação se p r o c e s s a .

I I . 3 . HARDWARE DO SISTEMA

A configuração c o m p l e t a de uma. u n i d a d e p a r a desempenhar t o d a s as funções e x e c u t a d a s p e l a u n i d a d e de aquisição e c o n t r o l e ,

T ou R R OU T >• e n v i a c a r a c t e r i d e n t i f ioa o a r a o t e r > deuolve o H P S M O c a r a c t e r F i g u r a 2.2. Comunicação e n t r e as u n i d a d e s de supervisão e a u n i d a d e de aquisição e c o n t r o l e

t e r i a que d i s p o r dos s e g u i n t e s componentes em s u a . e s t r u t u r a :

a) memória RAM; b) memória EPROM;

c ) c o n v e r s o r A/D de 8 b i t s ; d) p o r t a s de E/S;

e) C.P.U de 8 b i t s (Z-80 ou 6809, p o r e x e m p l o ) . E n t r e t a n t o , e x i s t e m m i c r o c o n t r o l a d o r e s que contém em sua e s t r u t u r a a l g u n s ou mesmo t o d o s os r e c u r s o s acima mencionado. Por questão de d i s p o n i b i l i d a d e , f o i e s c o l h i d o o m i c r o c o n t r o l a d o r MC68HC11A8 da m o t o r o l a .

Compõe-se o Hardware do MC68HC11A8 b a s i c a m e n t e de:

a) 8 k b y t e s de ROM b) 512 b y t e s de EEPROM c ) 256 b y t e s de RAM d) T e m p o r i z a d o r de 16 b i t s e) Acumulador de P u l s o s de 8 b i t s f ) I n t e r f a c e p a r a Comunicação S e r i a l ( S . C . I ) .

\

g) I n t e r f a c e S e r i a l Periférica ( S . P . I ) . h) 8 c a n a i s de conversão A/D de 8 b i t s .

i ) C.P.U de 8 b i t s com 64 r e g i s t r a d o r e s i n t e r n o s de 8 b i t s , além dos r e g i s t r a d o r e s u s u a i s que são: r e g i s t r a d o r e s A, B, X, Y e D. Os r e g i s t r a d o r e s A e B ( a c u m u l a d o r e s ) são r e g i s t r a d o r e s de 8 b i t s e n q u a n t o que os r e g i s t r a d o r e s X, Y ( i n d e x a d o r e s ) e D são r e g i s t r a d o r e s de 16 b i t s . Sendo que o r e g i s t r a d o r D, é uma composição dos r e g i s t r a d o r e s A e B. A s s i m , f o i e s c o l h i d a a p l a c a de d e s e n v o l v i m e n t o EVB68HC11 da M o t o r o l a que é baseada no m i c r o c o n t r o l a d o r MC68HC11A8.

A vantagem na utilização d e s t a p l a c a está em seus r e c u r s o s disponíveis, e v i t a n d o - s e assim a confecção de uma p l a c a de aquisição com o u t r a u n i d a d e de p r o c e s s a m e n t o

Na f i g u r a 2.3, a p r e s e n t a - s e em d i a g r a m a de b l o c o s , o esquema u t i l i z a d o p a r a o S i s t e m a de Supervisão e C o n t r o l e de s o b r e c a r g a em T r a n s f o r m a d o r e s (SCST).

Os s i n a i s r e f e r e n t e s às c o r r e n t e s e às t e m p e r a t u r a s a serem a d q u i r i d o s , são s e l e c i o n a d o s p e l a p l a c a EVB, através de m u l t i p l e x a d o r e s .

A u n i d a d e de supervisão é composta p o r um m i c r o c o m p u t a d o r IBM-PC ou compatível com uma memória RAM de 6 4 0 k b y t e s , d i s c o rígido de 30Mbytes, um a c i o n a d o r de d i s c o flexível de 5 1/4" e i m p r e s s o r a . A i n t e r f a c e homem-máquina é f e i t a p o r um t e r m i n a l de vídeo.

I I . 4 . CONSIDERAÇÕES DO HARDWARE

No i t e m a n t e r i o r , a p r e s e n t o u - s e o d i a g r a m a do SCST ( f i g u r a

2 . 3 ) . Nela pode-se o b s e r v a r a existência de três e t a p a s de multiplexação denominadas p o r : MUX-1, MUX-2 e MUX-3.

SINAIS ANALÓGICOS SINAIS DIGITAIS SINAIS DE COMANDO

NUX-l

1 A/B I i j

HCU

H Ü H

EMB68HC11

MOTOÜOLí

MUX-3

_«"

MOTOÜOLí

«NIC. F i g u r a 2.3. Diagrama de b l o c o s do s i s t e m a de SCST baseado na p l a c a EVB68HC11 Na f i g u r a , 2.4, a p r e s e n t a - s e o diagrama de b l o c o s r e f e r e n t e ao b l o c o MUX-1. E s t e b l o c o é composto p o r d o i s m u l t i p l e x a d o r e s do t i p o CD4052.

À seleção dos s i n a i s analógicos, é f e i t a u t i l i z a n d o - s e m u l t i p l e x a d o r e s , os q u a i s são endereçados p e l a p o r t a - B da p l a c a EVB68HH11 p a r a que os s i n a i s r e f e r e n t e s às c o r r e n t e s e t e m p e r a t u r a s sejam c o n v e r t i d o s p a r a o f o r m a t o d i g i t a l . A conversão A/D dos s i n a i s é f e i t a , s e l e c i o n a n d o cada vêz, três v a l o r e s r e f e r e n t e s a mesma g r a n d e z a , ou s e j a , três v a l o r e s r e f e r e n t e s as c o r r e n t e s ou as t e m p e r a t u r a s do óleo ou e n r o l a m e n t o .

O d e t a l h a m e n t o do d i a g r a m a de b l o c o s da f i g u r a 2.4, a p r e s e n t a - s e no anexo A.

EUB68HC1L MOTOROLA - c o r r e n t e no t r a n s i o r n a d o r - l - t e i i p , óleo no tra.nsíorMador-1 - t e u p . e n r o l a m e n t o no t r a n s i o r n a d o r - I - c o r r e n t e no transíorKtador-2 - t e w p . o l e o no transiorna-áor-2 • t e u p . c n r o l a w c n t o no t r a n s f o r H a d o r - 2 - c o r r e n t e no t r a n s f o r n a d o r- 3 - t e r t p , ólc-o no transforMaáor-3 - t e u p . e n r o l a w e n t o no t r a n s i o r w a d l o r - 3 F i g u r a 2.4. E n t r a d a dos s i n a i s analógicos Na f i g u r a 2.5, a p r e s e n t a - s e o d i a g r a m a de b l o c o s r e f e r e n t e ao b l o c o MUX-2. O d e t a l h a m e n t o do d i a g r a m a de b l o c o s da f i g u r a 2.5 a p r e s e n t a - s e no anexo B. e s t a a i o - l e s t a s r i o - 2 e s t f t c r i o - J . e s t a * * io—2 d i s j u n t o r d i s o u n t o r » d i s o u n t o r * d i s j u n t o r e s í a c r i o - 2 d i s j u n t o ! » d i s j u n tor* r » e f r i t » . t r » a f o - J r e - i f r i s f . t r a f " o - 2 r e f r i ç r . t r f t f o — 1 jntf'_"íy . t x » a F o - 2 d o t r > » f o - l d o t r a f o - 2 d o t r a f o - 3 d a c a r g a — 1 r » e f r < i 3 . t r a f o - 3 r e t ' r i c r . t r a i o - 3 A.\ car«Ëfa-2 d a c a r g a - 3 F i g u r a 2.5. Aquisição dos s i n a i s d i g i t a i s 25

A informação r e l a t i v a ao e s t a d o dos d i s j u n t o r e s das c a r g a s e dos t r a n s f o r m a d o r e s , a s s i m como, o e s t a d o de cada estágio de refrigeração de cada t r a n s f o r m a d o r é o b t i d o através da p o r t a - C da p l a c a EVB68HC11. A seleção dos dados d e s e j a d o s é f e i t a p e l a p o r t a - B a q u a l h a b i l i t a as e n t r a d a s d e s e j a d a s p a r a l e i t u r a . Após i s t o , os dados são armazenados t e m p o r a r i a m e n t e no l a t c h p a r a que sejam l i d o s p e l a p l a c a EVB68HC11 através da p o r t a - C .

Na f i g u r a 2.6, a p r e s e n t a - s e o d i a g r a m a de b l o c o s r e f e r e n t e ao MUX-3. E s t e b l o c o é composto p o r três m u l t i p l e x a d o r e s do t i p o CD4051.

A u n i d a d e de aquisição e c o n t r o l e e n v i a os dados p a r a d e s l i g a r c a r g a s , t r a n s f o r m a d o r e s ou a c i o n a r o s i s t e m a de refrigeração u t i l i z a n d o a p o r t a - A . A seleção dos c a n a i s dos m u l t i p l e x a d o r e s ,são f e i t a s p e l a p l a c a EVB68HC11, u t i l i z a n d o - s e as p o r t a s B e D. EUB&8MC11 MOTOKOLO t a . g i o - 1 x » e f r i £ r . t a . g i o - 2 M f r i f f , t a ' f i o - i r e C r i « . t a . g i o - 2 r e f r i s r . t a a i o - J L r e f r i g . t a c f i n . - 2 v^ffr^i-a-. t r a f o - i t r * f o - l t r a f o - 2 t r a f o - 2 t r a f o - 3 d i s j u n t o r d o t r a n s f o r « a d o r ~ l d i s j u n t o r d o t r a n s f o r n a d o r - 2 d i s j u n t o r d o t r a n s f o r w a d o r — 3 d i s j u n t o r d a c a r g a — 1 d i s j u n t o r d a c a r g a — 2 d i s j u n t o r d a c a r g a - 3 l i s a e s t a g i o - 1 j c e f r i g - . t r - a f o - J L i g a e s t a g i o — 2 r e f r i g , t r a f o - 1 liçíA p ç t i c í i r . - l r e f r i g . t r a f o - 2 l i s a e s t a . a i o - 2 r e f r - i g . t r a f o - 2 l i g a e s t a g i o - l r e i r i g . t r a i ' o - 3 i g a e s t a g i o - 2 r e f r i g . t r a f o - 3 F i g u r a 2.6. Diagrama de b l o c o s do c i r c u i t o p a r a e n v i o de comando

O d e t a l h a m e n t o do diagrama de b l o c o s da f i g u r a 2.6, a p r e s e n t a - s e no anexo C.

Neste capítulo a p r e s e n t o u - s e a e s t r u t u r a hierárquica do s i s t e m a p r o p o s t o , a s s i m como, o hardware u t i l i z a d o p a r a desenpenhar as funções d e s e j a d a s . A s e g u i r , a p r e s e n t a - s e no capítulo I I I , o S o f t w a r e do s i s t e m a de supervisão e c o n t r o l e de s o b r e c a r g a , d e t a l h a n d o t o d o s os passos e x e c u t a d o p e l o s i s t e m a . 27