Diagnostico de falhas em transformadores de potência por meio de técnicas de sensoriamento acústico e eletromagnético

• Processo: 24/17128-4
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Data de Início da vigência: 01 de março de 2025
• Data de Término da vigência: 29 de fevereiro de 2028
• Área do conhecimento: Engenharias - Engenharia Elétrica
• Pesquisador responsável: Bruno Albuquerque de Castro
• Beneficiário: Bruno Albuquerque de Castro
• Instituição Sede: Faculdade de Engenharia (FE). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Bauru. Bauru , SP, Brasil
• Pesquisadores associados: Danilo Hernane Spatti ; Jorge Alfredo Ardila-Rey ; Stefan Tenbohlen
• Assunto(s): Técnica de emissão acústica Ensaios não destrutivos Processamento de sinais UHF
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: emissão acústica | Ensaio não destrutivo | Monitoramento de transformadores | Processamento de Sinais | Uhf | Diagnóstico de falhas em transformadores

Resumo

O interesse por sistemas de diagnóstico antecipativo de falhas em transformadores tem crescido significativamente nos últimos anos. Monitorar significa conquistar um elevado grau de controle da condição dessas máquinas elétricas favorecendo uma economia significativa em manutenção, além de evitar a falha total do dispositivo. Desta forma, essas metodologias contribuem para o desenvolvimento sustentável e a qualidade dos índices de suprimento de energia de um país e, consequentemente, das pessoas. Os sistemas de isolação de equipamentos de alta tensão como os transformadores de potência estão sujeitos a múltiplos fatores críticos em suas operações. Esses fatores que podem ter origem elétrica, térmica, mecânica e ambiental, induzem uma lenta degradação das propriedades físico-químicas da isolação da máquina, culminando, por fim, em uma falha total do dispositivo. Nos estágios antecedentes à falha total, é comum a ocorrência de descargas parciais nos componentes que constituem a isolação dos transformadores. Quando ocorrem, produzem calor, luz, ondas eletromagnéticas e acústicas, favorecendo, ainda mais, a degradação do sistema de isolação da máquina. Entre as várias técnicas não-destrutivas existentes e aplicadas ao monitoramento de transformadores, duas das mais promissoras são a técnica da emissão acústica, que utiliza transdutores piezelétricos para identificar ondas acústicas oriundas das falhas, e a técnica de sensoriamento por UHF, que emprega antenas para identificar ondas eletromagnéticas emitidas pelas falhas. Todavia, o emprego de transdutores piezelétricos e de antenas para o diagnóstico do tipo de falhas incidentes nos transformadores é um tema aberto na literatura. Embora as técnicas de monitoramento venham sendo estudadas há algumas décadas, alguns problemas práticos para aplicações reais ainda precisam ser investigados. O desafio atual é desenvolver sensores e novas ferramentas de extração de características que, além do tipo de falha, indiquem sua própria severidade e localização. No mais, necessita-se um estudo da viabilidade dessas técnicas em ambientes reais, sujeitos a, por exemplo, ruídos ambientais que podem limitar a aplicabilidade desses sistemas. Dessa forma, com base em uma ampla revisão bibliográfica, objetiva-se o desenvolvimento de métodos alternativos que sejam capazes de incorporar tanto a classificação do tipo de falha, uma vez que cada falha requer uma ação de manutenção, quanto a avaliação de sua severidade e localização, principalmente em aplicações reais, onde os ruídos ambientais estão presentes e podem interferir nas medições. Trata-se também de um projeto de pesquisa que envolve docentes da Unesp, Brasil, Universidade de Stuttgart, Alemanha, Universidade Técnica Federico Santa Maria, Chile e Universidade de São Paulo, Brasil. (AU)