Modelagem e simulação da decomposição térmica do óleo mineral isolante aplicadas à classificação de defeitos em transformadores de potência

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Cruz, Vinicius Gabriel Macedo
Data de Publicação: 2015
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UERJ
Texto Completo: http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/12022
Resumo: The dissolved gas analysis has been applied for decades as the main predictive maintenance technique for diagnosing incipient faults in power transformers since the decomposition of the mineral insulating oil produces gases that remain dissolved in the liquid phase. Nevertheless, the most known diagnostic methods are based on findings of simplified thermodynamic and compositional models for the thermal decomposition of mineral insulating oil, in addition to empirical data. The simulations results obtained from these models do not satisfactorily reproduce the empirical data. This work proposes a flexible thermodynamic model enhanced to mimic the kinetic effect of solid formation as a restriction to equilibrium and selects, among four compositional models, the one offering the best performance on the simulation of the thermal decomposition of mineral insulating oil. The simulation results obtained from the proposed model showed better adequacy to reported data than the results obtained from the classical models. The proposed model was also applied in the development of a diagnostic method with a phenomenological basis. The performances of this new phenomenological proposition and of classical dissolved gas analysis diagnostic methods are compared and discussed; the proposed method achieved a performance superior to several methods usually employed in this area of knowledge.Also, a general procedure for the application of the new diagnostic method is described
id UERJ_69f7e2b44161296fa801a6edc73831ac
oai_identifier_str oai:www.bdtd.uerj.br:1/12022
network_acronym_str UERJ
network_name_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UERJ
repository_id_str 2903
spelling Costa, André Luiz Hemerlyhttp://lattes.cnpq.br/8951119580894280Paredes, Marcio Luis Lyrahttp://lattes.cnpq.br/3351408490818921Dupont, Carlos Juliohttp://lattes.cnpq.br/4838377311626438Ahón, Victor Rolando Ruizhttp://lattes.cnpq.br/2805938218973544Lima, Eduardo Rocha de Almeidahttp://lattes.cnpq.br/3438617323078694CV: http://lattes.cnpq.br/7921935960412033Cruz, Vinicius Gabriel Macedo2021-01-06T19:37:13Z2015-09-232015-02-20CRUZ, Vinicius Gabriel Macedo. Modelagem e simulação da decomposição térmica do óleo mineral isolante aplicadas à classificação de defeitos em transformadores de potência. 2015. 89 f. Dissertação (Mestrado em Processos Químicos e Meio Ambiente) - Universidade do Estado do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2015.http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/12022The dissolved gas analysis has been applied for decades as the main predictive maintenance technique for diagnosing incipient faults in power transformers since the decomposition of the mineral insulating oil produces gases that remain dissolved in the liquid phase. Nevertheless, the most known diagnostic methods are based on findings of simplified thermodynamic and compositional models for the thermal decomposition of mineral insulating oil, in addition to empirical data. The simulations results obtained from these models do not satisfactorily reproduce the empirical data. This work proposes a flexible thermodynamic model enhanced to mimic the kinetic effect of solid formation as a restriction to equilibrium and selects, among four compositional models, the one offering the best performance on the simulation of the thermal decomposition of mineral insulating oil. The simulation results obtained from the proposed model showed better adequacy to reported data than the results obtained from the classical models. The proposed model was also applied in the development of a diagnostic method with a phenomenological basis. The performances of this new phenomenological proposition and of classical dissolved gas analysis diagnostic methods are compared and discussed; the proposed method achieved a performance superior to several methods usually employed in this area of knowledge.Also, a general procedure for the application of the new diagnostic method is describedA análise de gases dissolvidos tem sido aplicada há décadas como a principal técnica de manutenção preditiva para diagnosticar defeitos incipientes em transformadores de potência, tendo em vista que a decomposição do óleo mineral isolante produz gases que permanecem dissolvidos na fase líquida. Entretanto, apesar da importância desta técnica, os métodos de diagnóstico mais conhecidos são baseados em constatações de modelos termodinâmicos e composicionais simplificados para a decomposição térmica do óleo mineral isolante, em conjunto com dados empíricos. Os resultados de simulação obtidos a partir desses modelos não reproduzem satisfatoriamente os dados empíricos. Este trabalho propõe um modelo termodinâmico flexível aprimorado para mimetizar o efeito da cinética de formação de sólidos como restrição ao equilíbrio e seleciona, entre quatro modelos composicionais, aquele que apresenta o melhor desempenho na simulação da decomposição térmica do óleo mineral isolante. Os resultados de simulação obtidos a partir do modelo proposto apresentaram uma melhor adequação a dados empíricos do que aqueles obtidos a partir dos modelos clássicos. O modelo propostofoi, ainda, aplicado ao desenvolvimento de um método de diagnóstico com base fenomenológica.Os desempenhos desta nova proposta fenomenológica e de métodos clássicos de diagnóstico por análise de gases dissolvidos foram comparados e discutidos; o método proposto alcançou desempenho superior a vários métodos usualmente empregados nessa área do conhecimento. E, ainda, um procedimento geral para a aplicação do novo método de diagnóstico é descritoSubmitted by Boris Flegr (boris@uerj.br) on 2021-01-06T19:37:13Z No. of bitstreams: 1 Vinicius Gabriel Macedo Cruz.pdf: 1238128 bytes, checksum: 5fb6102504e3153906ae7224885c263d (MD5)Made available in DSpace on 2021-01-06T19:37:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Vinicius Gabriel Macedo Cruz.pdf: 1238128 bytes, checksum: 5fb6102504e3153906ae7224885c263d (MD5) Previous issue date: 2015-02-20Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio de Janeiroapplication/pdfporUniversidade do Estado do Rio de JaneiroPrograma de Pós-Graduação em Engenharia QuímicaUERJBRCentro de Tecnologia e Ciências::Instituto de QuímicaDissolved gas analysisfault diagnosismineral insulating oilthermal decompositionpower transformerAnálise de gases dissolvidosdiagnóstico de defeitosóleo mineral isolantedecomposição térmicatransformador de potênciaCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA::TECNOLOGIA QUIMICAModelagem e simulação da decomposição térmica do óleo mineral isolante aplicadas à classificação de defeitos em transformadores de potênciaModeling and simulation of the mineral insulating oil thermal decomposition applied to faults classification in power transformersinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UERJinstname:Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ)instacron:UERJORIGINALVinicius Gabriel Macedo Cruz.pdfapplication/pdf1238128http://www.bdtd.uerj.br/bitstream/1/12022/1/Vinicius+Gabriel+Macedo+Cruz.pdf5fb6102504e3153906ae7224885c263dMD511/120222024-02-27 15:35:57.646oai:www.bdtd.uerj.br:1/12022Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.bdtd.uerj.br/PUBhttps://www.bdtd.uerj.br:8443/oai/requestbdtd.suporte@uerj.bropendoar:29032024-02-27T18:35:57Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UERJ - Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ)false
dc.title.por.fl_str_mv Modelagem e simulação da decomposição térmica do óleo mineral isolante aplicadas à classificação de defeitos em transformadores de potência
dc.title.alternative.eng.fl_str_mv Modeling and simulation of the mineral insulating oil thermal decomposition applied to faults classification in power transformers
title Modelagem e simulação da decomposição térmica do óleo mineral isolante aplicadas à classificação de defeitos em transformadores de potência
spellingShingle Modelagem e simulação da decomposição térmica do óleo mineral isolante aplicadas à classificação de defeitos em transformadores de potência
Cruz, Vinicius Gabriel Macedo
Dissolved gas analysis
fault diagnosis
mineral insulating oil
thermal decomposition
power transformer
Análise de gases dissolvidos
diagnóstico de defeitos
óleo mineral isolante
decomposição térmica
transformador de potência
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA::TECNOLOGIA QUIMICA
title_short Modelagem e simulação da decomposição térmica do óleo mineral isolante aplicadas à classificação de defeitos em transformadores de potência
title_full Modelagem e simulação da decomposição térmica do óleo mineral isolante aplicadas à classificação de defeitos em transformadores de potência
title_fullStr Modelagem e simulação da decomposição térmica do óleo mineral isolante aplicadas à classificação de defeitos em transformadores de potência
title_full_unstemmed Modelagem e simulação da decomposição térmica do óleo mineral isolante aplicadas à classificação de defeitos em transformadores de potência
title_sort Modelagem e simulação da decomposição térmica do óleo mineral isolante aplicadas à classificação de defeitos em transformadores de potência
author Cruz, Vinicius Gabriel Macedo
author_facet Cruz, Vinicius Gabriel Macedo
author_role author
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv Costa, André Luiz Hemerly
dc.contributor.advisor1Lattes.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/8951119580894280
dc.contributor.advisor-co1.fl_str_mv Paredes, Marcio Luis Lyra
dc.contributor.advisor-co1Lattes.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/3351408490818921
dc.contributor.referee1.fl_str_mv Dupont, Carlos Julio
dc.contributor.referee1Lattes.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/4838377311626438
dc.contributor.referee2.fl_str_mv Ahón, Victor Rolando Ruiz
dc.contributor.referee2Lattes.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/2805938218973544
dc.contributor.referee3.fl_str_mv Lima, Eduardo Rocha de Almeida
dc.contributor.referee3Lattes.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/3438617323078694
dc.contributor.authorLattes.fl_str_mv CV: http://lattes.cnpq.br/7921935960412033
dc.contributor.author.fl_str_mv Cruz, Vinicius Gabriel Macedo
contributor_str_mv Costa, André Luiz Hemerly
Paredes, Marcio Luis Lyra
Dupont, Carlos Julio
Ahón, Victor Rolando Ruiz
Lima, Eduardo Rocha de Almeida
dc.subject.eng.fl_str_mv Dissolved gas analysis
fault diagnosis
mineral insulating oil
thermal decomposition
power transformer
topic Dissolved gas analysis
fault diagnosis
mineral insulating oil
thermal decomposition
power transformer
Análise de gases dissolvidos
diagnóstico de defeitos
óleo mineral isolante
decomposição térmica
transformador de potência
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA::TECNOLOGIA QUIMICA
dc.subject.por.fl_str_mv Análise de gases dissolvidos
diagnóstico de defeitos
óleo mineral isolante
decomposição térmica
transformador de potência
dc.subject.cnpq.fl_str_mv CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA::TECNOLOGIA QUIMICA
description The dissolved gas analysis has been applied for decades as the main predictive maintenance technique for diagnosing incipient faults in power transformers since the decomposition of the mineral insulating oil produces gases that remain dissolved in the liquid phase. Nevertheless, the most known diagnostic methods are based on findings of simplified thermodynamic and compositional models for the thermal decomposition of mineral insulating oil, in addition to empirical data. The simulations results obtained from these models do not satisfactorily reproduce the empirical data. This work proposes a flexible thermodynamic model enhanced to mimic the kinetic effect of solid formation as a restriction to equilibrium and selects, among four compositional models, the one offering the best performance on the simulation of the thermal decomposition of mineral insulating oil. The simulation results obtained from the proposed model showed better adequacy to reported data than the results obtained from the classical models. The proposed model was also applied in the development of a diagnostic method with a phenomenological basis. The performances of this new phenomenological proposition and of classical dissolved gas analysis diagnostic methods are compared and discussed; the proposed method achieved a performance superior to several methods usually employed in this area of knowledge.Also, a general procedure for the application of the new diagnostic method is described
publishDate 2015
dc.date.available.fl_str_mv 2015-09-23
dc.date.issued.fl_str_mv 2015-02-20
dc.date.accessioned.fl_str_mv 2021-01-06T19:37:13Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.citation.fl_str_mv CRUZ, Vinicius Gabriel Macedo. Modelagem e simulação da decomposição térmica do óleo mineral isolante aplicadas à classificação de defeitos em transformadores de potência. 2015. 89 f. Dissertação (Mestrado em Processos Químicos e Meio Ambiente) - Universidade do Estado do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2015.
dc.identifier.uri.fl_str_mv http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/12022
identifier_str_mv CRUZ, Vinicius Gabriel Macedo. Modelagem e simulação da decomposição térmica do óleo mineral isolante aplicadas à classificação de defeitos em transformadores de potência. 2015. 89 f. Dissertação (Mestrado em Processos Químicos e Meio Ambiente) - Universidade do Estado do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2015.
url http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/12022
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade do Estado do Rio de Janeiro
dc.publisher.program.fl_str_mv Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química
dc.publisher.initials.fl_str_mv UERJ
dc.publisher.country.fl_str_mv BR
dc.publisher.department.fl_str_mv Centro de Tecnologia e Ciências::Instituto de Química
publisher.none.fl_str_mv Universidade do Estado do Rio de Janeiro
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UERJ
instname:Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ)
instacron:UERJ
instname_str Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ)
instacron_str UERJ
institution UERJ
reponame_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UERJ
collection Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UERJ
bitstream.url.fl_str_mv http://www.bdtd.uerj.br/bitstream/1/12022/1/Vinicius+Gabriel+Macedo+Cruz.pdf
bitstream.checksum.fl_str_mv 5fb6102504e3153906ae7224885c263d
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
repository.name.fl_str_mv Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UERJ - Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ)
repository.mail.fl_str_mv bdtd.suporte@uerj.br
_version_ 1811728662902341632