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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


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


As medições de PD têm uma

Longa História


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


Descargas Superficiais

Este tipo de descarga pode produzir:

luz,

ruído audível,

e ozônio.

São errôneamente confundidas com

descargas do tipo corona.


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.


Arborescência Elétrica


Descargas Internas

Fratura do isolamento Buracos originados na

fabricação

Delaminação


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.


A permissividade do espaço vazio dentro do isolamento é maior do que da região externa

C1 C1

C2

C3

CVOID

Mais sobre Descargas Internas


Como funciona o mecanismo de PD?

TERRA

AC

er

e0

Intensidade da Descarga

Tensão


Tensão Aplicada

Tensão no orifício

Tensão de ruptura

dentro do orifício

C1

C2

C3

CVOID

Mais sobre Descargas Internas


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.


Circuito com acoplamento capacitivo


Acoplamento Capacitivo


Sistema Básico para medição de PD

Acoplamento Indutivo (HFCT)


Sistema de Medidas Digitais


Sistema Completo



Ferramentas de Análise


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


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


3PARD / 3PTRD / 3CFRD

noise inner PDs

Individual PRPD – Diagram:

external disturbancies

Individual PRPD – Diagram:

single internal PD source

3PARD

3 Phase Amplitude Relation Diagram


Reconhecimento de Padrões

Ruído

Buraco Interno

GAP

Corona


Medição em Campo

• Medição de Cabo de média tensão (EPR)


Tela Inicial Sem separação de Eventos


Diagrama 3 FREQ para separação das fontes de PD


Evento de PD separado do ruído


Medição de PD em Cabos

Quais cuidados devem ser tomados?

Qual é a norma a ser seguida?

Qual a solução?


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


O Detalhe !

Dependendo:

• Comprimento do cabo

• Localização da falta

• Configurações do filtro do medidor

Podem ocorrer oscilações do sinal

CAUSANDO ERROS DE SOBREPOSIÇÃO!


Norma !

IEC60885-3 Métodos para testes elétricos em cabos

“ Part 3: Test methods for partial discharge measurements on lengths of extruded power cable”


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


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 E. de C. Paulino [email protected]

http://engenha.blogspot.com/ Skype: mecpaulino

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