Marcelo Eduardo de Carvalho Paulino - Adimarco …abraman.org.br/newsletters/29cbmga/TT/TT...
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© Marcelo Paulino - [email protected] 10/06/2013 1
Marcelo Eduardo de Carvalho Paulino - Adimarco
Guilherme Sanches Penariol – Adimarco
Leonardo Bolzan Giacchetta - EngPositivo
Abraham Lincoln Schumann - General Cable
Mauro Braga Lopes - Adimarco
Samuel Folchetti - General Cable
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O que nos motiva realizar medições de
Descargas Parciais?
É um método de teste não destrutivo.
É um excelente indicador da condição do isolamento
Funciona como um indicador bastante antecipado de condição
de falta.
Pode ser usado, em muitos casos, em monitoramento de tempo
real de condições de ativos críticos.
Uma ferramenta de avaliação de risco
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Descargas superficiais
Ocorre na fronteira entre dois meios isolantes
Descargas do tipo Corona
Ocorre nos dielétricos gasosos na presença de campo não
homogêneo
Descargas Internas
Ocorre em buracos (cavidades) dentro de isolamentos sólidos
ou líquidos
“Árborescências elétrica“
Ocorre em cabos isolados
Os vários tipos de descargas
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Descargas Superficiais
Este tipo de descarga pode produzir:
luz,
ruído audível,
e ozônio.
São errôneamente confundidas com
descargas do tipo corona.
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Mecanismos das descargas
do tipo CORONA
Corona: é uma descarga luminosa
resultante da ionização do ar em torno de
um condutor (ponta) no qual existe um
gradiente de tensão excedendo um
determinado valor crítico.
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Arborescência Elétrica
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Descargas Internas
Fratura do isolamento Buracos originados na
fabricação
Delaminação
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O que é Descarga Parcial?
Definição de acordo com a norma IEC60270:
São descargas elétricas que não fazem a completa ligação entre dois eletrodos. Elas estão localizadas em uma pequena área dentro de um meio isolante.
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A permissividade do espaço vazio dentro do isolamento é maior do que da região externa
C1 C1
C2
C3
CVOID
Mais sobre Descargas Internas
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Como funciona o mecanismo de PD?
TERRA
AC
er
e0
Intensidade da Descarga
Tensão
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Tensão Aplicada
Tensão no orifício
Tensão de ruptura
dentro do orifício
C1
C2
C3
CVOID
Mais sobre Descargas Internas
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O movimento dos elétrons para um eletrodo positivo e o movimento
de íons positivos para um eletrodo negativo resulta em um fluxo de
elétron saindo do eletrodo positivo, vindos da fonte de alimentação,
e indo para o eletrodo negativo. Esta transferência de elétrons que
fornece a energia necessária para manter a descarga.
Como o elétron é uma carga muito pequena, ele é medido em
COULOMBS.
Um coulomb é igual a 6.28 x 1018 elétrons. Um coulomb por segundo é igual a um ampére.
Entretanto:
1 pC (pico [10-12]-coulomb) = 6,280,000 elétrons
1 fC (femto [10-15]-coulomb) = 6,280 elétrons
Unidades para medição de Descargas
Um coulomb por segundo é igual a um
ampére.
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Circuito com acoplamento capacitivo
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Acoplamento Capacitivo
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Sistema Básico para medição de PD
Acoplamento Indutivo (HFCT)
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Sistema de Medidas Digitais
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Sistema de Medidas Digitais
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Ferramentas de Análise
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Ferramentas de Análise
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3CFRD = 3 Center Frequency Relation Diagram
440 kHz
4.5 MHz 10.56 MHz
É a comparação
das amplitudes do
sinal medido em
diferentes
freqüências
‘
3FREQ
Frequency Center Relational Diagram
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PD source 1 PD source 2 PD source 3
FFT pulse 1
FFT pulse 2
FFT pulse 3
FFT dos três sinais
MPD600
Frequency 2
Frequency 1 Frequency 3
PD source 2
PD source 3
PD source 1 Frequency 3 Frequency 1 Frequency 2
3FREQ
Frequency Center Relational Diagram
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3PARD / 3PTRD / 3CFRD
noise inner PDs
Individual PRPD – Diagram:
external disturbancies
Individual PRPD – Diagram:
single internal PD source
3PARD
3 Phase Amplitude Relation Diagram
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Reconhecimento de Padrões
Ruído
Buraco Interno
GAP
Corona
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Medição em Campo
• Medição de Cabo de média tensão (EPR)
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Tela Inicial Sem separação de Eventos
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Diagrama 3 FREQ para separação das fontes de PD
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Evento de PD separado do ruído
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Medição de PD em Cabos
Quais cuidados devem ser tomados?
Qual é a norma a ser seguida?
Qual a solução?
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Cuidado !
• PD em objetos expandidos (cabos) geram pulsos duplos
• A diferença de tempo entre esses pulsos depende da localização da fonte de PD
Localização
da falha Ponto de
medição
Início do
cabo
Final do
cabo
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O Detalhe !
Dependendo:
• Comprimento do cabo
• Localização da falta
• Configurações do filtro do medidor
Podem ocorrer oscilações do sinal
CAUSANDO ERROS DE SOBREPOSIÇÃO!
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Norma !
IEC60885-3 Métodos para testes elétricos em cabos
“ Part 3: Test methods for partial discharge measurements on lengths of extruded power cable”
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Conclusões
O teste de Descargas Parciais é um ótimo método para avaliação da condição do
isolamento.
O teste de PD é efetivo para:
Testes não destrutivos
Localização de defeitos
Avaliação da condição de riscos
A conexão das unidades por fibra óptica e a alimentação por meio de
baterias reduz drásticamente a influência do meio externo !
Um sistema totalmente digital permite:
• Distinguir o que é ruído e o que é PD
• Oferece ferramentas avançadas de avalização
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Para cabos
• Elimina a sobreposição negativa de sinais!
• Sem leituras erradas (subestimadas) de PD!
• Não há necessidade de supressores de reflexão (alto custo)!
• Atende aos requisitos da norma IEC60885-3
© Marcelo Paulino - [email protected] 10/06/2013 36
Marcelo E. de C. Paulino [email protected]
http://engenha.blogspot.com/ Skype: mecpaulino
www.linkedin.com/in/marcelopaulino