Monografia
Descargas parciais em máquinas elétricas: estudo de caso em usina hidrelétrica
Autor
Oliveira, Fernanda Fernandes
Institución
Resumen
Hydrogenerators are rotating electrical machines designed to work for a long time. However, their useful life can be compromised by faults such as between phases and earth or between phases. The most fragile structure consists of the insulation of the state coils, which are formed by stator bars. The partial discharge occurs between insulation and conductors. They are, in general, a result of electrical field located in the insulation or on the surface of the insulation. Generally, these discharges have pulses with less than 1 ns. The characteristics of the discharges is an indicative of the kind of failure of the insulation system. This phenomenon accelerates material degradation increasing the advance of DP reducing insolation lifetime. Thus, the study of the tests is an important tool for the analysis of the quality of the high voltage equipment. In this work, the characteristics of partial discharges, concept, monitoring systems and data analysis are discussed. It is also presented a case study in a hydroelectric source in which the standards were gathered by the system and correlated the values of activity and reactive power with the objective of receiving the same type of fault and location. Hidrogeradores são máquinas rotativas projetadas para trabalhar durante um longo tempo, no entanto, sua vida útil pode ser comprometida devido aos diversos tipos de falhas como, curto entre fase e terra ou entre fases. A estrutura mais frágil destas máquinas são os isolamentos das bobinas estatóricas, que são formadas por barras estatóricas. Nessas estruturas ocorre a maioria dos problemas que comprometem gradualmente o funcionamento das máquinas. A descarga parcial (DP) é definida como uma descarga elétrica localizada que curto circuita parte da isolação entre condutores. São, em geral, consequência de concentrações de campo elétrico localizado no isolamento ou sobre a superfície do isolamento. Geralmente, essas descargas aparecem como impulsos tendo duração inferior a 1 nano segundos. O surgimento das descargas é indicativo da ocorrência de falha no sistema de isolação. Esse fenômeno contribui para o processo de degradação do material afetado, acelera o aparecimento de novas DP e pode fazer com que diminua o tempo de vida útil do equipamento. Assim, o estudo das DP constitui uma importante ferramenta para a análise da qualidade dos equipamentos de alta tensão. Nesse trabalho, foram abordadas as características das DP, conceito, sistemas de monitoramento e análise de dados. Também apresenta um estudo de caso em uma usina hidrelétrica em que foram analisados os dados coletados pelo sistema e correlacionando os valores de potência ativa e potência reativa com os mesmos sendo possível obter conclusões sobre o tipo de falha e sua localização.