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Os transformadores de potência são elementos essenciais e de grande valor do sistema de geração, transmissão e distribuição de energia. Uma falha em um transformador de uma usina ou subestação pode resultar na interrupção do fornecimento de energia, com penalidades e elevados custos com a manutenção ou substituição do equipamento. A quantidade de falhas recentes em transformadores e suas consequências à confiabilidade do Sistema Elétrico de Potência – SEP, provocam grande preocupação para os agentes do setor de energia elétrica. Diversas falhas envolvendo os enrolamentos dos transformadores de potência estão associadas a transitórios eletromagnéticos não convencionais, como as falhas atribuídas às sobretensões transitórias de frente muito rápida. Na aquisição de equipamentos novos, são especificados ensaios dielétricos para a verificação da qualidade do fornecimento e do projeto, seguindo orientações previstas nas normas técnicas. As normas técnicas atuais não especificam ensaios dielétricos, com o objetivo de avaliar a suportabilidade dos transformadores de potência aos fenômenos transitórios de frente muito rápidos. Visando suprir as deficiências das normas atuais, quanto à verificação da suportabilidade dos transformadores de potência, submetidos a esse tipo característico de sobretensão, o presente estudo propõe avaliar a suficiência dos ensaios dielétricos padronizados especificados pelas normas atuais e também sugerir uma nova sequência de ensaios, incluindo ensaio dielétrico de impulso atmosférico cortado em ambiente SF6. Serão discutidos os resultados e os ensaios realizados em laboratório que reproduzem os fenômenos geradores de sobretensões transitórias de frente muito rápida. A eficiência desses ensaios será verificada comparando-se os tempos de frente de onda dos ensaios de impulso cortado em ambiente SF6 e no ar. Finalmente, para efeito de acompanhamento do desempenho dos transformadores, após a aplicação dos ensaios de impulso, é proposto construir-se a matriz admitância do equipamento.
The power transformers are essential and valuable to generation, transmission and distribution system. A failure in a transformer substation or a power plant can result in disruption of power supply, with penalties and high maintenance costs or replacement of equipment. A number of recent failures in transformers and its consequences to the reliability of the Electric Power System, causing great concern for those involved in the energy sector. Several failures involving the windings of power transformers are associated with unconventional electromagnetic transients, such as failures attributed to very fast transients. When purchasing new equipment, are specified dielectric tests for checking the quality of supply and design, following the guidance provided in the technical standards. The current technical standards do not specify testing dielectrics in order to assess the supportability of the power transformer to the very fast transients phenomena. Aiming to address the weaknesses of current standards, on verification of supportability of power transformers subjected to such a characteristic overvoltage, this study proposes to assess the adequacy of standard dielectric tests specified by current standards and also suggest a new sequence of tests, including lightning impulse dielectric test chopped in SF6 environment. It will be discussed the results and laboratory tests that reproduce the phenomena that generate very fast transients. The efficiency of these tests will be verified by comparing the times of the wavefront of the impulse test cut on the SF6 and in the air. Finally, for purposes of monitoring the performance of transformers, after applying the test pulse, is proposed to construct the admittance matrix equipment.
Data da defesa: 29/07/2011
Banca Examinadora
Orientador: Gilson Paulillo (PRODETEC)
Membro da Banca: Alexandre Rasi Aoki (Institutos Lactec)
Membro da Banca: Gustavo Henrique da Costa Oliveira (UFPR)
Palavra(s)-Chave: Transformadores de potência, Transformadores elevadores, Ensaios dielétricos.
Keywords: Power transformers, Lifting transformers, Dielectric tests.
