Especialização em Engenharia de Manutenção – ABRAMAN-IEC-PUCMINAS
EMISSÃO ACÚSTICA COMO TÉCNICA PREDITIVA DE
MANUTENÇÃO EM TRANSFORMADORES DE
POTÊNCIA
Autor: Jhonata Oliveira Rodrigues
Instituição/Empresa: Pontifícia Universidade Católica de Minas Gerais Formação Acadêmica: Bacharel em Engenharia Elétrica
E-mail: jhonata.oliveira1991@hotmail.com
Professores Orientadores: Prof. Dr.Daniel Enrique Castro, PhD. Prof. Marlon A. Pinheiro, Msc.
Resumo. Este artigo trata-se da implementação da técnica de detecção acústica de descargas
parciais em transformadores de potência. Descargas parciais em transformadores de potência são um dos fatores que podem provocar falhas nesse equipamento causando diversos transtornos e prejuízos financeiros, razão pela qual é importante preveni-las. Para isso é necessário à utilização de técnicas preditivas de manutenção capazes de detectar previamente as falhas. São apontadas as seguintes contribuições com a utilização do método acústico: a verificação de tendências de defeitos por meio de ensaios de detecção de níveis de descargas parciais em transformadores, aliado a analise de gases dissolvidos em óleo; localização de defeitos no transformador decorrente de descargas parciais com o equipamento em serviço; redução no tempo de parada do equipamento e maximização da confiabilidade no sistema elétrico inserido. Portanto, objetivando a diminuição do número de falhas/defeitos em transformadores de potência.
Palavras-chave: Emissão Acústica. Descargas Parciais. Transformador de Potência. Sistema
1. INTRODUÇÃO
O sistema elétrico de potência trata-se do conjunto de instalações e equipamentos destinados a geração, transmissão, distribuição e medição de energia elétrica. É composto por uma variedade de equipamentos distribuídos entre as etapas do SEP, dentre esses equipamentos está os transformadores de potência um equipamento de vital importância que, por indução eletromagnética, transforma tensão e corrente alternada entre dois ou mais enrolamentos, permitindo a interligação de sistemas elétricos de diversos níveis de tensão e possibilitando a transmissão de energia a grandes distâncias com perdas reduzidas, além de ser usado no controle do fluxo de potência do arranjo elétrico da qual está inserido.
A continuidade e a qualidade no fornecimento de energia elétrica estão intimamente vinculadas à confiabilidade dos transformadores de potência, além dos demais equipamentos que também estão interligados nos sistemas elétricos. Os transformadores são equipamentos estratégicos de alto custo e grande porte, seu desligamento de forma não programada causa descontinuidade no fornecimento de energia elétrica, prejuízos financeiros, possíveis multas pelos órgãos regulamentadores, possíveis indenizações por perdas e danos causados aos consumidores e um grande desgaste na imagem da empresa concessionária. Portanto, é de grande importância que as concessionárias de energia elétrica possam investir em práticas eficazes de manutenção aplicadas aos transformadores de potência.
A inovação e a busca contínua por práticas de manutenção mais eficazes e eficientes garantem a qualidade do serviço prestado, há algumas décadas, as manutenções preventivas realizadas em transformadores de potência eram periódicas, sempre com longos desligamentos, que apesar de programados, causavam desconforto aos consumidores e perdas de receitas pela concessionária de energia durante o período de manutenção. As intervenções preventivas realizadas no equipamento tinham como objetivo a realização de ensaios necessários à avaliação do estado do transformador, enfocando o seu sistema isolante e acessórios, sempre com o objetivo de evitar ou prever possíveis falhas elétricas no equipamento.
Com as crescentes exigências em fornecimento com qualidade e confiabilidade de energia elétrica, os órgãos regulamentadores do setor energético têm exigido das concessionárias melhorias nos índices que medem a continuidade e qualidade no fornecimento de energia elétrica. A necessidade em atender as exigências tem contribuído para que as empresas do setor realizem investimentos em manutenção de transformadores, como forma de diminuírem os desligamentos para a realização de manutenções preventivas ou até mesmo em desligamentos causados por falhas elétricas que, muitas vezes, ocorrem por degradação do sistema isolante. Um dos fatores que podem levar á falhas de transformadores de potência é a ocorrência de descargas parciais em seu interior, definida de acordo com o NBR 6940/1981 como sendo descargas elétricas que curto-circuitam a parte da isolação entre os dois elétrodos que são utilizados nos sistemas de fabricação dos equipamentos de potência.
As falhas de grande porte, muitas vezes chamadas de falhas catastróficas, por envolver as diversas partes do transformador como o núcleo energizado pode vir seguido por explosões e incêndios no local onde o equipamento estiver instalado, podendo colocar em risco todas as pessoas que estiverem ao redor, bem como comprometer o funcionamento de outros equipamentos e dispositivos que estiverem operando próximo do transformador além de prejuízos ao meio ambiente devido a grande quantidade de vazamento de óleo mineral isolante, contaminando o solo e lenções freáticos. O monitoramento da ocorrência de descargas parciais é uma forma eficiente de garantir a integridade do transformador e agir previamente para evitar possíveis falhas elétricas de magnitudes já mencionadas.
O método da detecção acústica é focado na obtenção e no armazenamento de sinais sonoros gerados pelas descargas parciais. Os sinais gerados são captados por sensores do tipo piezelétricos instalados nas paredes do tanque principal do equipamento, depois são processados e armazenados por instrumento e software dedicados. Em transformadores de potência são utilizados um oscilógrafo acoplado a microfones de alta frequência que capta o som da descarga, e por meio de cálculos geométricos localiza-se a região da falha. Esse método depende da propagação de ondas sonoras provenientes das descargas parciais no interior do equipamento, pois quando ocorre um defeito no sistema de isolamento do transformador pode haver a formação de descargas parciais. O objetivo geral deste artigo é descrever o comportamento das descargas parciais em transformadores de potência e a implementação do método de emissão acústica como técnica preditiva de manutenção.
2. DESENVOLVIMENTO
O transformador é um equipamento elétrico de operação estática utilizado nos sistemas elétricos que por meio de indução eletromagnética transfere energia de um circuito primário para um ou mais circuitos denominados secundários e terciários, sendo, no entanto mantida a mesma frequência, porém com tensões e correntes diferentes. Em sua concepção mais simples, um transformador é constituído de dois enrolamentos, sendo, o enrolamento primário que recebe a energia elétrica do sistema supridor, e o enrolamento secundário, que possui o papel de transferir a energia para o sistema que estiver interligado em seu circuito. Os transformadores são construídos com as mais diversas caraterísticas, que vai depender do tipo de carga em que ele ira alimentar e o ambiente onde se pretende instalar o equipamento. São classificados quanto ao número de fases, tipo de ligação, meio isolante e finalidade de operação. Nos sistemas elétricos os transformadores podem ser utilizados para medição, chaveamento de barramentos de subestações e interligados aos circuitos de proteção das linhas de transmissão e distribuição.
Segundo Mamede Filho (2015, p.368), “Num sistema elétrico, os transformadores são utilizados desde as usinas de produção, onde a tensão gerada é elevada a níveis adequados para permitir a transmissão econômica de potência, até os grandes pontos de consumo, onde a tensão é reduzida ao nível de subtransmissão e de distribuição, alimentando as redes urbanas e rurais, onde novamente é reduzida para poder, enfim, ser utilizada com segurança pelos usuários do sistema.”.
São projetados e construídos para serem equipamentos duráveis e confiáveis.
Segundo Scardazzi (2007), “A idade média dos transformadores brasileiros estava em torno de 29 anos, já os transformadores americanos tinham uma idade média de 39 anos.”.
A durabilidade e confiabilidade dos transformadores de potência estão diretamente interligadas a qualidade do seu sistema isolante. Como são equipamentos vitais para o sistema elétrico, a continuidade no fornecimento de energia elétrica depende da preservação da isolação do equipamento. Diversos fatores contribuem para a degradação do sistema isolante, sendo um deles, a atividade de descargas parciais que são inerentes ao funcionamento do próprio equipamento.
Segundo Mamede Filho (2011), “Sendo o transformador de potência um equipamento de custo elevado, normalmente é construído para uma expectativa de vida útil de 30 anos, que é o tempo de depreciação e que corresponde ao colapso dos isolantes imersos no óleo, normalmente o papel.”.
Em transformadores de potência imersos em óleo, o sistema isolante é composto pelo próprio óleo e materiais isolantes sólidos, que em sua maioria são materiais celulósicos. O óleo também é utilizado no sistema de arrefecimento formado pela sua circulação entre os canais no interior dos enrolamentos.
2.1. DESCARGAS PARCIAIS
Descargas parciais é um tema de especial atenção na avaliação da qualidade e do desempenho dos equipamentos elétricos de potência.
Segundo Faier (2006), “Descargas parciais são definidas como descargas elétricas de pequena intensidade que ocorrem em uma região de imperfeição de um meio dielétrico, sujeitas a um campo elétrico e não completa um caminho fechado, o caminho formado pelas descargas não unem as duas extremidades dessa região de forma completa.”.
Termos como corona ou descargas parciais são utilizados há muito tempo. Os estudos se iniciaram em 1920 quando surgiu a necessidade de desenvolvimento e qualidade na produção e manutenção de equipamentos de alta tensão. O campo elétrico associado exerce uma força que tende a arrancar os elétrons da última camada de valência o que acarreta consequentemente na polarização do átomo. Em outras palavras, ocorre um deslocamento de
cargas positivas e negativas de suas posições naturais. Através deste deslocamento de cargas, perturbações começam a ocorrer, com o aumento brusco do campo elétrico devido à taxa de crescimento da tensão no tempo, acaba ocasionando o desprendimento dos elétrons da última camada de valência causando o fenômeno de avalanche de elétrons. Este fenômeno quando ocorrido é seguido de uma grande energia o que pode desencadear uma descarga parcial.
Segundo Faier (2006), “O fenômeno das descargas parciais ocorre por meio de uma avalanche de elétrons provocada pelo processo de ionização dos átomos que compõem o material isolante envolvido no meio.”.
Figura 1 – Processo de avalanche de elétrons. (a) desprendimento e colisão do elétron, (b) multiplicação dos elétrons livres e (c) avalanche de elétrons.
. Fonte: (FAIER, 2006)
2.2. PAPEL ISOLANTE E DESCARGAS PARCIAIS
O papel é um dos principais isolantes que compõem a parte ativa do transformador e tem como função isolar os condutores uns dos outros e entre a massa aterrada. Composto por uma base celulósica, o papel Kraft normalmente é o mais utilizado neste tipo de equipamento devido a sua alta resistência e propriedades isolantes de alto nível. Em algumas condições, utiliza-se o papel Kraft termo estabilizado. Esse papel resiste a temperaturas de 180 a 200°C.
A descarga parcial ocorre no papel isolante devido a falhas no processo de impregnação do óleo isolante - outro componente de suma importância na isolação dos transformadores. Durante o processo de impregnação, pequenas cavidades surgem em meio óleo e papel gerando uma região de contorno entre isolantes que sobre níveis de tensões elevadas fará com que surja um intenso campo elétrico que dará início ao processo de descarga parcial.
Segundo Milash (1984), “A carga nesta cavidade irá deslocar de um lado para o outro em um curto período de tempo, ou seja, em altas frequências este processo gera um elevado nível de energia.”.
Pelo fato da descarga parcial ser um processo contínuo, essa cavidade gasosa irá se romper abrindo caminho para um novo ciclo com maior área e maior nível de descarga e consequentemente de energia. Este processo irá se repetir até o momento em que a descarga parcial encontrar o caminho para terra causando um curto-circuito e a saída de operação do transformador.
2.3. DESCARGAS PARCIAIS EM TRANSFORMADORES DE POTÊNCIA
Métodos convencionais para medição e detecção de descargas parciais em transformadores de potência são aplicados em laboratórios e subestações de concessionárias de energia elétrica com intuito de minimizar o impacto causado pela deterioração do meio isolante que este fenômeno pode causar. A duração de uma descarga parcial é na ordem de microssegundos o que dificulta bastante a sua identificação. Esses fenômenos transitórios podem ocorrer tanto em meio líquido, gasoso ou sólido, quando submetidos a um elevado nível de tensão. As ocorrências mais comuns são em meios isolantes com cavidades gasosas no interior desses materiais. Em transformadores de potência, o método mais aplicado para detecção de descargas parciais é o acústico, no qual utilizamos um oscilógrafo acoplado a microfones de alta frequência que capta o som da descarga, e por meio de cálculos geométricos localiza-se a região da falha. O transformador de potência enfrenta grandes problemas para medição e detecção das descargas parciais, devido à sobreposição de múltiplos ruídos que são lançados na rede por equipamentos que utilizam chaveamentos de estado sólido como, fontes chaveadas, inversores de frequência, grandes centrais de computadores, entre outros.2.4. METODOLOGIA DA ANÁLISE DE EMISSÃO ACÚSTICA COMO
TECNICA PREDITIVA DE MANUTENÇÃO.
Para localização acústica de uma descarga parcial são utilizados sensores piezoeléctricos acoplados na saída de um oscilógrafo, que estrategicamente posicionados no tanque do transformador irão captar o ruído produzido pela descarga. Os sensores utilizados devem obedecer algumas especificações para que erros de localização não ocorram, eles devem ser ajustados em uma faixa de frequência especifica de 30 kHz a 500 kHz, faixa em que ocorre a maioria das descargas parciais em transformadores imersos em óleo isolante, conforme as normas vigentes (ABNT 5356-3, 2007). Após posicionar os sensores ao redor do tanque é feita a calibração de todo sistema, para definição da sensibilidade, escala e faixa de frequência da medição.
Segundo Martin (2005), “Condições externas do ambiente no qual será feita a localização devem ser monitoradas e se possível controladas, pois durante a detecção acústica ruídos externos poderão causar falsa localização.”.
A liberação de energia gerada pela manifestação de anomalias internas presentes em um transformador causa uma perturbação no meio condutor acústico, ou seja, a presença de um mecanismo de dano dinâmico faz com que ondas transientes, de natureza acústica, se propaguem no óleo isolante. Sensores de emissão acústica instalados na parede externa do transformador detectam essas ondas quando as mesmas atingem a parede do tanque. Quando três ou mais sensores detectam a chegada das ondas é possível, através de um cálculo de localização, encontrar a origem do sinal e consequentemente a localização do(s) problema(s) (exemplos: fontes de descargas parciais, postos de aquecimento localizado, vibrações geradas por componentes mecânicos soltos, etc.). A combinação do conhecimento da posição do problema com uma análise temporal dos sinais permite caracterizar os tipos de sinais que estão sendo detectados. Isso significa que é possível diferenciar entre os sinais que ocorrem em uma frequência bem definida do tempo dos sinais provenientes de ruídos aleatórios.
O período recomendado de duração da monitoração é de 1 a 24 horas. O motivo é garantir a monitoração e coleta de dados durante o ciclo completo de operação em um dia. Existem dois tipos principais de resultados extraídos da análise: 1° definição das coordenadas do problema com referência a uma origem preestabelecida e 2º caracterização regional, isto é, por zonas específicas, definidas pela abrangência de detecção da cada sensor individual. Adicionalmente, quando os resultados das últimas análises cromatográficas são disponibilizados, é possível correlacionar as informações obtidas da análise dos gases inflamáveis dissolvidos no óleo com os resultados do teste de emissão acústica.
Essa comparação serve para identificar os tipos de defeitos, bem como designar um “nível de criticidade” dos defeitos detectados. Por estas razões, sempre que possível, é importante para obter informações relacionadas ao projeto de construção das partes internas do transformador.
Figura 2. Posicionamento dos Sensores FONTE: (Arquivos do Autor)
Figura 3. Posicionamento dos Sensores FONTE: (Toshiba Contagem - MG)
Conforme mencionado anteriormente, o método de emissão acústico pode ser utilizado sem a necessidade de desligamento do equipamento e ainda permite a localização de regiões onde estejam ocorrendo às falhas por descargas parciais em seu interior. Essas caraterísticas fazem do método acústico uma poderosa ferramenta preditiva de manutenção. A manutenção é o conjunto de medidas e ações técnicas que visam à preservação e o bom desempenho do equipamento na realização de suas funções.
Descrição Programada sem interrupção Programada com interrupção Não programada Tempo de substituição do
equipamento Menor Menor Maior
Perdas de arrecadação decorrentes
da interrupção de fornecimento Não existe Menor Maior Custos de mão de obra das equipes
de manutenção Menor Menor Maior
Indenizações por possíveis perdas e danos materiais causados aos
consumidores
Não existe Improvável Provável
Multas aplicadas pelos agentes reguladores (AGR e ANEEL)
Não existe Não existe Provável
Índices de medição de qualidade de fornecimento (DEC e FEC)
Mantidos de acordo com o exigível Mantidos de acordo com o exigível Prejudicados
Insatisfação dos consumidores Não existe Pequena Grande
Custo da logística das ações das
Menor Menor Maior
A missão da manutenção segundo os autores (Nascif, 2013; Dorigo, 2013), “Garantir a confiabilidade e a disponibilidade dos ativos de modo a atender a um programa de produção ou prestação de serviços com segurança, preservação do meio ambiente e custos adequados.”.
A manutenção preditiva é aquela com o qual se busca antever a ocorrência de defeitos e falhas em equipamentos, por meio de monitoramento ou avaliação das condições de funcionamento dos equipamentos ou pela utilização de dados com os quais se possam inferir desgastes ou processos de degradação. É de suma importância para poder adotar praticas eficazes de manutenção o conhecimento das caraterísticas técnicas do equipamento, bem como o seu comportamento e respostas as diversas situações da qual o mesmo está sujeito.
Segundo os autores (Nascif, 2013; Dorigo, 2013), “Os resultados da manutenção são, em grande parte, dependentes das práticas adotadas.”.
Segundo os autores (Nascif, 2013; Dorigo, 2013), “ Manutenção preditiva é a atuação realizada com base em modificação de parâmetro de condição ou desempenho, cujo acompanhamento obedece a uma sistemática.”.
Apesar da robustez de um transformador de potência, fontes geradoras internas de descargas parciais podem trazer ao equipamento grandes problemas: a queda da vida útil (30 anos em plena carga), a qualidade da energia que o equipamento irá fornecer e o risco de quedas no sistema em que está inserido. Sendo assim, o estudo de sinais provenientes de descargas parciais é cada vez mais salientado nas empresas que os fabricam e em concessionárias que os instalam em suas dependências. As paradas do equipamento decorrem da necessidade de realização de manutenções preventivas e corretivas, para a substituição por danos ou necessidade de remanejamento do equipamento.
Paradas não programadas significam interrupções no fornecimento de energia elétrica, pois nem sempre se consegue reestabelecer o fornecimento para todas as cargas interrompidas por meio de outros transformadores ou subestações moveis. Por outro lado, as paradas programadas ensejam menores gastos, riscos e desgastes junto aos clientes, as paradas programadas normalmente possuem tempos de interrupção de fornecimento bem menores quando comparados com o tempo das paradas não programadas ou emergenciais.
Segue uma tabela de comparação entre paradas não programadas e programadas. Tabela 1. Comparação de paradas não programadas e programadas
Verifica-se que a utilização de técnicas preditivas como a emissão acústica em transformadores de potência são ferramentas que permitem as empresas obterem maior confiabilidade e mais eficiência no fornecimento de energia elétrica, além de menores custos de manutenção. Com o objetivo de aumentar os ganhos com a utilização de técnicas preditivas, uma boa prática seria a integração do método de emissão acústico com a consagrada análise cromatográfica de óleo (análise de gases dissolvidos), principalmente pelo fato de não serem interruptivas, ou seja, podem ser utilizadas sem a necessidade de desligamento do equipamento.
2.5. METODOLOGIA APLICADA AO CÁLCULO DA LOCALIZAÇÃO DA
FONTE EMISSORA DE DESCARGAS PARCIAIS.
A capacidade de encontrar com precisão substancial a localização de uma anomalia interna em um transformador de potência é, provavelmente, uma das principais vantagens do teste de emissão acústica quando utilizado para diagnóstico de problemas internos. Para que seja possível localizar uma fonte ativa de emissão, associada a um problema interno de natureza eletrotérmica ou eletromecânica, é necessário se obter três coordenadas, uma para cada dimensão do espaço.
Para que isso ocorra, pelo menos três sensores têm que detectar sinais oriundos de uma mesma emissão. Isto é, o número de sensores a detectar um sinal gerado pela fonte de problema é igual ao número de dimensões. A metodologia de cálculo utilizada é a triangulação. O instante de detecção da emissão pelo primeiro sensor como sendo o disparo, ou seja, o início da contagem de tempo, ou o tempo referência (t0).
Figura 4. Ruído de referência instante t0 FONTE: (Toshiba Contagem - MG)
Subsequentemente, após o sinal atingir os demais sensores, são calculados duas diferenças de tempo de chegada, a partir do tempo de referência, um para cada tempo registrado por cada sensor (dt1,dt2).
Figura 5. Oscilografia do instante que ocorreu a falha FONTE: (Toshiba Contagem - MG)
O cálculo da localização tridimensional utiliza esses valores dos deltas de tempo (dti) e da velocidade de propagação das ondas acústicas no óleo mineral isolante (~1500m/s) para calcular a posição exata da fonte emissiva, obtendo dessa forma os valores para as três coordenadas de espaço (x, y, z). A determinação da posição interna do mecanismo de dano ativo em um transformador, como por exemplo, fontes de descargas parciais, pontos de aquecimento localizado e partes soltas, permitem minimizar o tempo de parada para reparo, uma vez que já não é necessário procurar o local do problema.
Após trinta e cinco minutos de pesquisa com tensão de U2 363,0 KV na alta tensão os sensores 1,2,3 localizados na fase 2 da alta tensão terminal (H2) obtiveram resposta a um sinal de descarga parcial que por emissão acústica. Este sinal está representado pela oscilografia da figura 5, e é utilizado como base para os cálculos relacionados à fonte de ruído. O oscilógrafo detectou os sinais de descargas parciais a partir de um transitório acústico que foi captado pelos sensores acoplados no tanque do transformador sob análise. Os valores encontrados são de origem única tanto para a emissão acústica captada quanto a de origem elétrica a descarga parcial. Distância da fonte de descarga parcial captada pelo Oscilógrafo considerando a velocidade do som no óleo a 1500m/s.
S1 = 53 cm S2 = 77 cm S3 = 71 cm Onde; S1- Sensor 1 S2- Sensor 2 S3 - Sensor 3
Tabela 2. Posicionamento dos Sensores
Distância entre os microfones em (mm)
Sensores
Comprimento
( X )
Altura
( Y )
Profundidade
( Z )
1
0
369,5
49
2
0
330,5
105
3
0
300,5
49
Cálculo da distância entre pontos
𝑑2= (𝑥 − 𝑥′)2+ (𝑦 − 𝑦′)2+ (𝑧 − 𝑧′)2 Sensor 1 532= (𝑥 − 0)2+ (𝑦 − 369,5)2 + (𝑧 − 49)2 2809 = 𝑥2+ 𝑦2− 739𝑦 + 136530,25 + 𝑧2− 98𝑧 + 2401 Sensor 2 772= (𝑥 − 0)2+ (𝑦 − 330,5)2 + (𝑧 − 105)2 5929 = 𝑥2+ 𝑦2− 661𝑦 + 109230,25 + 𝑧2− 210𝑧 + 11025 Sensor 3 712= (𝑥 − 0)2+ (𝑦 − 330,5)2 + (𝑧 − 49)2 5041 = 𝑥2+ 𝑦2− 601𝑦 + 90300,25 + 𝑧2− 98𝑧 + 2401
- Resolvendo o sistema abaixo as coordenadas da fonte de descargas parciais serão encontradas. 2809 = 𝑥2+ 𝑦2− 739𝑦 + 136530,25 + 𝑧2− 98𝑧 + 2401 5929 = 𝑥2+ 𝑦2− 661𝑦 + 109230,25 + 𝑧2− 210𝑧 + 11025 5041 = 𝑥2+ 𝑦2− 601𝑦 + 90300,25 + 𝑧2− 98𝑧 + 2401 𝑥2 = 739𝑦 − 𝑦2 + 98𝑧 − 𝑧2− 136122,25 −114326,2 = (739𝑦 + 98𝑧 − 136122,25) − 661𝑦 − 210𝑧 21796 = 78𝑦 − 112𝑧 𝒚 = 𝟐𝟕𝟗, 𝟒𝟒 + 𝟏𝟒𝟒𝒛 5041 = (739𝑦 − 98𝑧 − 136122,25) − 601𝑦 + 90300,25 + 2401 48462 = 138𝑦 𝒚 = 𝟑𝟓𝟏, 𝟐 21796 = 78(351,2) − 112z 𝒛 = 𝟒𝟗, 𝟗𝟔 𝑥2 = 739(351,2) − 351,22 + 98(49,96) − 49,962− 136122,25 𝑥 = √2473,19 𝒙 = 𝟒𝟗, 𝟕
2.6 LOCALIZAÇÃO GEOMÉTRICA E COMPROVAÇÃO DOS DADOS
Com o resultado das coordenadas x , y , z conforme resolução acima. Com o auxilio computacional essas coordenadas foram plotadas no projeto elétrico do equipamento sob análise conforme figura 6. A região indicada pelas coordenadas é submetida a um nível alto de potencial, o que tecnicamente gera um fator de risco tratando-se de descargas parciais.
Figura 6. Coordenadas Plotadas FONTE: (Toshiba Contagem - MG)
Para validar, o equipamento foi submetido a uma análise visual, na qual um técnico de posse da localização acústica inspeciona o equipamento internamente. Durante a inspeção, foi constatado que a região localizada pelos cálculos foi satisfatória, uma vez que a região da falha foi próxima à saída inferior de tapes, região em que a localização acústica indicou, conforme figura 7. Como citado anteriormente, esta região apresentava um alto índice de risco devido a intensidade do campo elétrico e nível de tensão que era submetido. Analisando o processo de fabricação foi constatado que o número de voltas de papel isolante estava inferior comparando-se com o projeto, o que explica o elevado nível de descargas durante o pico de tensão.
Figura 7. Parte ativa da fase 2 da Alta tensão
3. CONCLUSÃO
Concluímos, portanto, que a busca em aplicar as novas técnicas de execução e de gestão para a manutenção em sistemas elétricos de potência tem contribuído muito para o crescimento do setor elétrico brasileiro, através das prestações de serviços realizados com alto índice de qualidade e confiabilidade pelo setor de manutenção. A integridade e a durabilidade de transformadores de potência dependem diretamente da qualidade e do grau de degradação do sistema isolante. Como estratégia de manutenção, é importante a implementação de técnicas preditivas de manutenção não interruptivas para garantir a continuidade operacional do equipamento, assim à técnica de emissão acústica, permite a avalição das condições dielétricas da isolação dos transformadores sem a necessidade de retirar o equipamento de funcionamento, ou seja, sem nenhum desligamento.
De forma objetiva podemos dizer que os serviços de manutenção nos equipamentos elétricos, consistem nas atividades exercidas por profissionais ou organizações qualificadas para a investigação de problemas e na elaboração das recomendações para proporcionar o auxílio nas implementações dessas ações. Dessa forma, podemos entender que a manutenção, seja ela em qual for o seu segmento de atuação, deverá buscar sempre uma constante atualização dotada de uma visão sistêmica que possui a finalidade de facilitar a identificação dos problemas e os caminhos necessários para a superação dos mesmos.
4. AGRADECIMENTOS
Agradeço a Deus, pela sua presença constante em minha vida. A toda minha família, em especial aos meus pais Nilson Augusto Rodrigues e Paulina Oliveira Rodrigues, pelo constante apoio ao longo da minha trajetória acadêmica e profissional, aos meus irmãos Estevão Jhones Oliveira Rodrigues e Israel Jhones Oliveira Rodrigues, pelo apoio e força nessa caminhada, Tia Maria Imaculada e Antônio Clarete por ter me acolhido em sua residência no período de realização do curso, aos professores do curso de especialização Master em Engenharia de Manutenção, pelo conhecimento e experiências passadas para nós alunos, e em especial aos Professores Marlon A. Pinheiro e Daniel Enrique Castro pelo apoio na elaboração desse artigo, ao nobre amigo e engenheiro Rafael Caetano Vieira pelos dados fornecidos para elaboração desse trabalho.
5. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
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NASCIF, J.; DORIGO, L. C.. Manutenção Orientada para Resultados. 1° ed. Rio de Janeiro- RJ: Qualitymark, 2013, 296p.;
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Janeiro-RJ: LTC, 2016, 605p.;
AZEVEDO, C.H.B. Metodologia para a eficácia da detecção de descargas parciais por emissão acústica como técnica preditiva de manutenção em transformadores de potência imersos em óleo isolante. 2009. 92f. Universidade Federal de Goiás.2009.
Abstract. This article is the implementation of the acoustic detection technique of partial
discharges in power transformers. Partial discharges in power transformers are one of the factors that could cause failures in the equipment causing several disorders and financial losses, which is why it is important to prevent them. This requires the use of predictive maintenance techniques previously able to detect failures. the following contributions to the use of acoustic method are pointed out: checking defects trends through detection assays of levels of partial discharge in transformers, combined with analysis of gas dissolved in oil; fault location in the transformer due to partial discharges with the equipment in service; reduction in equipment downtime and maximizing reliability inserted electrical system. So in order to decrease the number of faults / defects in power transformers.
Keywords: Acoustic Emission. Partial Discharge. Power Transformer. Electrical System.
