A detecção de descarga parcial (PD) em um transformador de tensão extra alta (EHV) é um aspecto crucial para garantir a confiabilidade e segurança de sistemas de energia de alta tensão. Como fornecedor de transformadores EHV, compreender e realizar a detecção precisa de PD está no centro do nosso negócio.
O que é descarga parcial?
Descarga parcial refere-se a descargas elétricas localizadas que ocorrem dentro do sistema de isolamento de um transformador EHV. Essas descargas são causadas pela quebra de uma pequena porção do isolamento sob estresse de alta tensão. Os materiais de isolamento em transformadores EHV, como papel impregnado de óleo, são projetados para suportar campos elétricos elevados. No entanto, devido a fatores como defeitos de fabricação, envelhecimento ou estresse mecânico, pequenos vazios ou pontos fracos podem se desenvolver no isolamento. Quando a intensidade do campo elétrico dentro desses vazios excede a rigidez dielétrica do gás ou líquido que os preenche, ocorre uma descarga parcial.
A DP pode ser classificada em diferentes tipos. Descargas parciais internas ocorrem dentro do próprio material de isolamento, como dentro do isolamento de papel ou entre camadas de isolamento. Descargas parciais superficiais ocorrem ao longo da superfície do isolamento, muitas vezes devido à contaminação ou distribuição irregular do campo elétrico na superfície do isolamento. As descargas corona são um tipo de descarga parcial que ocorre no ar ao redor dos condutores de alta tensão, normalmente em arestas vivas ou pontos onde o campo elétrico está concentrado.
Por que a detecção de descarga parcial é importante para transformadores EHV?
Os transformadores EHV são o coração dos sistemas de transmissão e distribuição de energia de alta tensão. Eles são usados para aumentar ou diminuir os níveis de tensão para facilitar a transferência eficiente de energia em longas distâncias. Qualquer falha em um transformador EHV pode levar a cortes de energia significativos, perdas econômicas e riscos potenciais à segurança.
A descarga parcial é um precursor da quebra do isolamento. Com o tempo, eventos repetidos de PD podem causar danos progressivos ao material de isolamento. As descargas de alta energia podem quebrar as ligações químicas no isolamento, levando à formação de trilhas de carbono, à degradação das propriedades dielétricas do isolamento e, em última análise, à falha completa do isolamento. Ao detectar precocemente descargas parciais, podemos identificar potenciais problemas no sistema de isolamento do transformador e tomar medidas preventivas antes que ocorra uma falha catastrófica.
Além disso, a detecção de PD também é importante para o controle de qualidade durante o processo de fabricação. Isso nos ajuda a garantir que os transformadores que fornecemos atendam aos rígidos padrões de qualidade e segurança. Ao detectar e eliminar fontes de PD na fábrica, podemos fornecer transformadores EHV confiáveis aos nossos clientes.
Métodos de detecção de descarga parcial
Existem vários métodos disponíveis para detecção de descarga parcial em transformadores EHV.
Métodos Elétricos
- Acoplamento capacitivo: Este método utiliza sensores capacitivos para detectar os pulsos elétricos gerados por descargas parciais. Os sensores capacitivos são conectados aos terminais de alta tensão do transformador ou a outros pontos adequados do circuito elétrico. Quando ocorre uma descarga parcial, o pulso elétrico é acoplado através da capacitância e pode ser medido. A vantagem deste método é sua alta sensibilidade e capacidade de detectar DP em tempo real. No entanto, pode ser afetado por ruído elétrico externo.
- Acoplamento Indutivo: Sensores indutivos, como as bobinas de Rogowski, podem ser utilizados para detectar os campos magnéticos gerados pelas correntes elétricas associadas às descargas parciais. Esses sensores são não intrusivos e podem ser facilmente instalados ao redor dos condutores do transformador. Eles são menos afetados por ruído elétrico em comparação aos métodos de acoplamento capacitivo.
Métodos Acústicos
Sensores acústicos, como transdutores piezoelétricos, são usados para detectar as ondas ultrassônicas geradas por descargas parciais. Quando ocorre uma descarga parcial, produz-se uma liberação repentina de energia, que provoca uma mudança de pressão local e gera ondas ultrassônicas. Estas ondas podem ser detectadas pelos sensores acústicos instalados no tanque do transformador. Os métodos acústicos podem fornecer informações sobre a localização da descarga parcial dentro do transformador. Usando vários sensores e técnicas de triangulação, podemos identificar com precisão a origem da DP. No entanto, os sinais acústicos podem ser atenuados pela estrutura do transformador e podem ser afetados pelo ruído de fundo, como o ruído do sistema de refrigeração do transformador.
Métodos Químicos
Descargas parciais podem causar alterações químicas no óleo do transformador. Por exemplo, a quebra das moléculas de óleo pode produzir gases como hidrogênio, metano, etano, etileno e acetileno. Ao analisar o teor de gases dissolvidos no óleo do transformador por meio de cromatografia gasosa, podemos detectar a presença de descargas parciais. Este método é particularmente útil para detectar atividade de DP de longo prazo ou de baixo nível. No entanto, tem um tempo de resposta relativamente longo e pode não ser adequado para monitoramento em tempo real.
Nosso papel como fornecedor de transformadores EHV
Como fornecedor de transformadores EHV, temos uma abordagem abrangente para detecção de descargas parciais. Durante o processo de fabricação, realizamos rigorosas medidas de controle de qualidade. Usamos equipamentos avançados de detecção de PD para testar cada transformador antes de sair da fábrica. Isso garante que os transformadores que fornecemos estejam livres de quaisquer fontes significativas de descarga parcial.
Também fornecemos aos nossos clientes soluções de monitoramento para detecção de descargas parciais. Nossos sistemas de monitoramento podem monitorar continuamente a atividade PD do transformador em tempo real. Os dados recolhidos dos sistemas de monitorização podem ser analisados para detectar tendências e prever potenciais problemas. Oferecemos suporte técnico aos nossos clientes, ajudando-os a interpretar os dados de PD e a tomar as medidas cabíveis.
Além disso, estamos comprometidos com pesquisa e desenvolvimento na área de detecção de descargas parciais. Estamos constantemente explorando novos métodos e tecnologias para melhorar a precisão e a confiabilidade dos nossos sistemas de detecção de DP. Mantendo-nos na vanguarda da tecnologia, podemos fornecer aos nossos clientes os melhores transformadores EHV e soluções de detecção de PD da categoria.
Conclusão
A detecção de descarga parcial é uma parte essencial para garantir a confiabilidade e segurança dos transformadores EHV. Como fornecedor deTransformador de extra alta tensão, entendemos a importância da detecção precisa da DP. Usamos uma combinação de métodos elétricos, acústicos e químicos para detectar descargas parciais em nossos transformadores. Nosso compromisso com o controle de qualidade e a melhoria contínua na tecnologia de detecção de PD nos permite fornecer aos nossos clientes transformadores EHV confiáveis.
Se você precisa de alta qualidadeTransformador de energia de ultra alta tensãoouTransformador de central elétrica, convidamos você a entrar em contato conosco para uma discussão detalhada. Nossa equipe de especialistas está pronta para ajudá-lo a encontrar as melhores soluções para suas necessidades de sistema de energia.
Referências
- Les Renard, “Fundamentos de Engenharia de Alta Tensão”, Springer, 2016.
- John Meek e John Craggs, “Electrical Breakdown of Gases”, Oxford University Press, 1978.
- IEC 60270:2000, “Técnicas de teste de alta tensão - Medições de descarga parcial”.