Métodos de detecção de descargas parciais

De acordo com a IEC60270 as descargas parciais são descargas dieléctricas numa área localizada de um sistema de isolamento dieléctrico. Este sistema de isolamento eléctrico está sob tensão de alta tensão e as descargas parciais deterioram o isolamento de um transformador e podem levar à sua falha.

As descargas parciais podem causar a deterioração do isolamento de um transformador e podem levar à sua falha. É importante realizar medições de diagnóstico de descarga parcial para detectar descargas que ainda se encontram nas suas fases iniciais e para localizar a sua fonte. Dado que a descarga parcial é acompanhada de vários fenómenos, o método de detecção PD pode utilizar qualquer um dos seguintes fenómenos: através da luz que emite, radiação electromagnética (EMI), geração acústica, perda dieléctrica, reacção química ou impulsos eléctricos.

Detecção acústica

A DP pode ser acompanhada de geração de som. A onda acústica é devida à expansão de gases perto da descarga. Este sinal acústico pode ser detectado por transdutores piezoeléctricos. A frequência principal utilizada para a detecção acústica varia de 20 kHz a 100 kHz. A vantagem da detecção acústica é a imunidade contra interferências eléctricas. Imunidade contra interferência eléctrica não significa que não haja ruído acústico no ambiente, mas que pode haver ruído acústico, mas não afecta a medição. As principais características deste método de medição podem ser resumidas como se segue:

• É um método de medição não invasivo.
• Pode detectar o rastreio de superfície.
• Pode detectar componentes soltos.
• Pode detectar escudos flutuantes eléctricos ou outros componentes.
• Pode detectar problemas não eléctricos, tais como fugas de pressão.
• Pode detectar descarga parcial em múltiplos componentes.

Detecção eléctrica

Se ocorrer uma descarga parcial no isolamento entre fases de uma instalação de alta tensão, tal como uma caixa metálica revestida, uma pequena quantidade de carga eléctrica é transferida do condutor de alta tensão para o revestimento metálico aterrado. Como este recinto está ligado à terra com um fio, é possível medir a corrente através desse fio com um transformador de corrente de alta frequência (HFCT) que é um sensor acoplado indutivamente. As tensões de terra transitórias (TEV) são picos de tensão induzidos na superfície do trabalho metálico circundante. O TEV ocorre porque a descarga parcial cria picos de corrente no condutor e uma pequena quantidade desta energia é transferida para o revestimento metálico ligado à terra. Os impulsos TEV são compostos por componentes de alta frequência e, para eles, a metalurgia ligada à terra apresenta uma impedância considerável à terra. Por conseguinte, são gerados picos de tensão. Estes permanecerão na superfície interna das estruturas metálicas circundantes a uma profundidade de aproximadamente 0,5 um em aço a 100 MHz. Esta corrente de alta frequência irá rodar à volta da superfície exterior porque existe uma descontinuidade eléctrica na metalurgia. A magnitude do TEV é uma função da magnitude da descarga e da atenuação do caminho de propagação. A atenuação da trajectória de propagação é em si mesma uma função da estrutura interna do dispositivo de comutação.

Detecção do Método EMI

A descarga parcial irá emitir ondas electromagnéticas. O EMI pode ser capturado por antena e convertido, dependendo da sua potência, em dB.

Detecção química

Este método é amplamente utilizado em transformadores por análise de gás dissolvido (DGA). O método é também aplicável em Subestação Isolada a Gás (GIS) onde se pode utilizar a análise e detecção de componentes de gás SF6.

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