Metodologia para geração de sinais de arco elétrico para otimização de cenários de medições
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Resumen
As subestações concentram equipamentos essenciais para o funcionamento das redes de distribuição de energia elétrica. O diagnóstico do estado de degradação dos equipamentos é muito importante, em especial dos disjuntores que são os responsáveis por seccionar a rede. Uma técnica que tem se destacado é o diagnóstico de disjuntores a partir da análise do sinal irradiado pelo arco elétrico, que ocorre na comutação de estados nos disjuntores. Essa técnica compreende a captação do sinal irradiado, seu armazenamento em formato digital, e análise a partir de informações obtidas. Um problema que essa técnica enfrenta é a otimização dos cenários de medições, pois para isso é necessário estar em uma subestação, onde as comutações são realizadas sem controle dos pesquisadores, ou possuir disjuntores em laboratório. Porém, em laboratório existem limitações quanto aos tipos de disjuntores pela impossibilidade de ter vários disjuntores em laboratório. A metodologia de otimização proposta neste artigo visa a reprodução de sinais radiométricos de arcos elétricos, previamente adquiridos, em subestações ou em laboratório, tornando possível simular em ambiente experimental disjuntores diversos, em diferentes estágios de degradação. Dessa forma, é possível otimizar os cenários de medições, variando distâncias e posicionamentos das antenas e de outros elementos, realizando medições sucessivas para obter a melhor configuração de medição.
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Citas
J. Goldemberg and O. Lucon, Energia, Meio Ambiente e Desenvolvimento, 3a Edição. São Paulo: EDUSP, 2012.
J. D. MacDonald, Electric Power Substations Engineering, Third Edit. Boca Raton: CRC Press, 2016.
U. Katschinski, W. Olszewski, and T. Schaeffler, “A new generation of control and diagnostic techniques for gas insulated switchgear,” in Proceedings of EMPD ’98. 1998 International Conference on Energy Management and Power Delivery (Cat. No.98EX137), 1998, vol. 2, pp. 607–612, doi: 10.1109/EMPD.1998.702756.
A. C. de Oliveira, “Método de monitoramento radiométrico para disjuntores de alta tensão,” Universidade Federal de Campina Grande, 2019.
A. C. de Oliveira, E. G. da Costa, A. J. R. Serres, H. F. dos S. Sousa, T. V. Ferreira, and H. N. de Santana, “Radiometric Monitoring Technique for High-Voltage Circuit Breakers,” IEEE Trans. Power Deliv., vol. 34, no. 4, pp. 1656–1665, Aug. 2019, doi: 10.1109/TPWRD.2019.2917380.
H. F. dos S. Sousa, “Desenvolvimento de técnica de detecção otimizada de sinais do arco elétrico para o monitoramento de disjuntores de alta tensão,” Universidade Federal de Campina Grande, 2018.
M. Chapman, “Radio-frequency-based determination of arcing duration in HVAC circuit breakers,” in 18th International Conference and Exhibition on Electricity Distribution (CIRED 2005), 2005, vol. 2005, pp. v1-88-v1-88, doi: 10.1049/cp:20050964.
G. Kuhlmann et al., “An analysis of the performance of power circuit breakers using the modelling of electric arc and a radiometric system,” in 2017 International Symposium on Electromagnetic Compatibility - EMC EUROPE, Sep. 2017, pp. 1–6, doi: 10.1109/EMCEurope.2017.8094713.
R. M. Harris, X. Hu, M. D. Judd, and P. J. Moore, “Detection and location of arcing faults in distribution networks using a non-contact approach,” in 2012 IEEE International Power Modulator and High Voltage Conference (IPMHVC), Jun. 2012, pp. 583–586, doi: 10.1109/IPMHVC.2012.6518811.
Megger, “Contact resistance test sets,” 2020. https://megger.com/products/circuit-breaker-test-equipment/ contact-resistance-test-sets (accessed Feb. 13, 2020).
M. Landry et al., “A New Measurement Method of the Dynamic Contact Resistance of HV Circuit Breakers,” in 2006 IEEE/PES Transmission & Distribution Conference and Exposition: Latin America, 2006, pp. 1–8, doi: 10.1109/TDCLA.2006.311501.
Megger, “SDRM202 - Static/Dynamic Resistance MeasurementAccessory for TM1800/TM1700/EGIL,” 2020.
https://embed.widencdn.net/pdf/plus/megger/ouldce5uib/SDRM201_DS_en.pdf (accessed Feb. 03, 2020).
H. C. V. Ness, Understanding Thermodynamics. New York: McGraw-Hill, 1983.
Fluke, Introduction to Thermography - Principles. American Technical Publishers, 2009.
A. P. Gebran, Manutenção e Operação de Equipamentos de Subestações: Série Tekne. Bookman Editora, 2014.
J. Lopez-Roldan et al., “Development of non-intrusive monitoring for reactive switching of high voltage circuit breaker,” Int. J. Electr. Power Energy Syst., vol. 61, pp. 219–228, 2014, doi: 10.1016/j.ijepes.2014.03.048.
T. I. A. H. Mustafa et al., “An analysis of the performance of power circuit breakers using a non-invasive system,” in 2016 IEEE/PES Transmission and Distribution Conference and Exposition (T&D), May 2016, pp. 1–4, doi: 10.1109/TDC.2016.7519976.
P. H. V. Rocha, E. G. Costa, A. R. Serres, G. V. R. Xavier, J. E. B. Peixoto, and R. L. Lins, “Inspection in overhead insulators through the analysis of the irradiated RF spectrum,” Int. J. Electr. Power Energy Syst., vol. 113, pp. 355–361, Dec. 2019, doi: 10.1016/j.ijepes.2019.05.060.
H. Ahmad and T. S. Kiong, “Trip Coil Signature Measurement and Analysis Techniques for Circuit Breaker,” in 2016 7th International Conference on Intelligent Systems, Modelling and Simulation (ISMS), Jan. 2016, pp. 261–267, doi: 10.1109/ISMS.2016.28.
M. Landry, O. Turcotte, and F. Brikci, “A Complete Strategy for Conducting Dynamic Contact Resistance Measurements on HV Circuit Breakers,” IEEE Trans. Power Deliv., vol. 23, no. 2, pp. 710–716, Apr. 2008, doi:
1109/TPWRD.2008.917694.
S. D. Meier, P. J. Moore, and P. F. Coventry, “Radiometric Timing of High-Voltage Circuit-Breaker Opening Operations,” IEEE Trans. Power Deliv., vol. 26, no. 3, pp. 1411–1417, Jul. 2011, doi: 10.1109/ TPWRD.2011.2106225.
T. I. Mustafa et al., “An analysis of the performance of 245 KV circuit breakers applying the radiometric monitoring and the wavelet transform,” in 2014 International Symposium on Electromagnetic Compatibility, Sep. 2014, pp. 1058–1062, doi: 10.1109/EMCEurope.2014.6931059.