Sensoriamento óptico do óleo mineral isolante de transformadores de potência para aplicação remota em tempo real

Abstract

Transformadores de potência são essenciais para o funcionamento de todo o sistema elétrico. Portanto, cuidados especiais e programas de manutenção periódicos devem ser feitos para evitar falhas que podem trazer prejuízos financeiros e sociais. O óleo mineral isolante, principal componente do sistema isolante de um transformador, deve ser monitorado através de ensaios feitos em laboratórios específicos, a fim de garantir um grau adequado de isolação, o que assegura o bom funcionamento do transformador. Já o monitoramento dos gases dissolvidos, que geralmente também são feitos em laboratórios específicos, serve para diagnosticar falhas em transformadores. Quando esses gases são identificados no começo, evitam falhas e manutenções corretivas. A partir dessa motivação, o objetivo do trabalho foi desenvolver métodos para detecção de parâmetros físico-químicos: tensão interfacial, teor de água e fator de potência, que são os principais indicadores do estado de isolação do óleo. E dos gases: etileno (C2H4) e etano (C2H6), que são os principais gases que surgem quando o transformador está operando em temperaturas acima do suportado. A determinação dos parâmetros físico-químicos consistiu em correlacionar o espectro de absorção no infravermelho, aliada a análise multivariada e regressão dos mínimos quadrados (PLS, do inglês, Partial Least Squares Regression). Já os gases, correlacionamos o espectro de fluorescência, utilizando a mesma metodologia. Também foi construído um sensor de bancada para validar os testes do modelo apresentado para determinação dos gases dissolvidos. O LED de excitação usado possui comprimento de onda de 375 nm. Em medidas realizadas com 9 amostras o sensor apresentou r-quadrado de 0,9 para o etano, utilizando filtro de 480nm, e 0,88 para o etileno, utilizando filtro de 410 nm