Sistema de avaliação do nível de degradação de para-raios de óxido de zinco.
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2010 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCG |
Texto Completo: | http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/3207 |
Resumo: | Os para-raios de óxido de zinco (ZnO) são equipamentos de proteção utilizados no sistema elétrico de potência e vêem sendo empregados à mais de 30 anos com a finalidade de aumentar a confiabilidade do sistema elétrico como um todo. Os para-raios a base de ZnO são formados por varistores, elementos que apresentam alta não-linearidade entre a tensão e a corrente. O papel fundamental dos para-raios de óxido de zinco (ZnO) é de proteger o sistema elétrico contra surtos causados por descargas atmosféricas e de manobras em subestações e linhas de transmissão. Mesmo existindo atualmente diversas técnicas desenvolvidas para o monitoramento de para-raios, não existe ainda um consenso em relação à melhor técnica de monitoramento a ser aplicada, cada uma apresentando vantagens e desvantagens. Não existe também uma análise a partir dos dados obtidos que permita identificar e classificar os possíveis problemas detectados com o monitoramento. Dentre as diversas técnicas utilizadas no monitoramento do nível de degradação de para-raios de ZnO, a medição da corrente de fuga dos para-raios é uma das técnicas que fornece informações confiáveis sobre a sua condição de integridade ou degradação. O monitoramento da corrente de fuga no para-raios em operação pode indicar falhas permanentes ou atuações momentâneas do para-raios. Neste trabalho é apresentado um sistema de monitoramento remoto do nível de degradação dos para-raios baseado na medição e análise harmônica da sua corrente de fuga. Para a medição da corrente, o sistema utiliza um sensor indutivo não invasivo com alta permeabilidade magnética baseado em ligas de composição nano-cristalina. As informações disponibilizadas pelo sistema apresentado podem ser enumeradas como sendo: a medição da corrente de fuga nos para-raios, decomposição da corrente total nas componentes capacitiva e resistiva e obtenção da componente de terceira harmônica. Os dados obtidos são enviadas para a sala de controle da subestação utilizando um sistema de comunicação sem fio, baseado no protocolo de comunicação ZigBee, operando na frequência de 2,4 GHz. |
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Sistema de avaliação do nível de degradação de para-raios de óxido de zinco.System for the evaluation of the level of degradation of zinc oxide arresters.Para-raios de Óxido de Zinco.Análise Harmônica.Varistores de Óxido de Zinco.Rede de Sensores sem Fio.Zinc Oxide arresters.Harmonic Analysis.Zinc Oxide Varistors.Wireless Sensor Network.Engenharia Elétrica.Os para-raios de óxido de zinco (ZnO) são equipamentos de proteção utilizados no sistema elétrico de potência e vêem sendo empregados à mais de 30 anos com a finalidade de aumentar a confiabilidade do sistema elétrico como um todo. Os para-raios a base de ZnO são formados por varistores, elementos que apresentam alta não-linearidade entre a tensão e a corrente. O papel fundamental dos para-raios de óxido de zinco (ZnO) é de proteger o sistema elétrico contra surtos causados por descargas atmosféricas e de manobras em subestações e linhas de transmissão. Mesmo existindo atualmente diversas técnicas desenvolvidas para o monitoramento de para-raios, não existe ainda um consenso em relação à melhor técnica de monitoramento a ser aplicada, cada uma apresentando vantagens e desvantagens. Não existe também uma análise a partir dos dados obtidos que permita identificar e classificar os possíveis problemas detectados com o monitoramento. Dentre as diversas técnicas utilizadas no monitoramento do nível de degradação de para-raios de ZnO, a medição da corrente de fuga dos para-raios é uma das técnicas que fornece informações confiáveis sobre a sua condição de integridade ou degradação. O monitoramento da corrente de fuga no para-raios em operação pode indicar falhas permanentes ou atuações momentâneas do para-raios. Neste trabalho é apresentado um sistema de monitoramento remoto do nível de degradação dos para-raios baseado na medição e análise harmônica da sua corrente de fuga. Para a medição da corrente, o sistema utiliza um sensor indutivo não invasivo com alta permeabilidade magnética baseado em ligas de composição nano-cristalina. As informações disponibilizadas pelo sistema apresentado podem ser enumeradas como sendo: a medição da corrente de fuga nos para-raios, decomposição da corrente total nas componentes capacitiva e resistiva e obtenção da componente de terceira harmônica. Os dados obtidos são enviadas para a sala de controle da subestação utilizando um sistema de comunicação sem fio, baseado no protocolo de comunicação ZigBee, operando na frequência de 2,4 GHz.The zinc oxide (ZnO) surge arresters are equipments used in the electrical power system protection and have been employed in the least 30 years with the objective of increase the reliability of the electrical system as a whole. The ZnO based surge arresters are formed by varistors, elements that present high non-linearity characteristic between the applied voltage and the current. The main function of the ZnO surge arresters is to protect the electrical system against lightning discharges or electrical system discharges caused by transmission lines switching. Nowadays, several techniques were developed for the ZnO surge arrester monitoring, but does not exist a standard about the best technique that should be used, each technique presents advantages and disadvantages. Other problem commonly found using these techniques is that does not exist a posterior data analysis to identify and to classify the possible problems detected during the monitoring. One of the most used techniques in the ZnO surge degradation level monitoring is the leakage current measurement. This current is one of the most reliable information about its integrity condition or degradation. The leakage current monitoring of a ZnO surge arrester in operation can indicate permanent imperfections or transient behavior (problems) of the surge arrester. In this work, a wireless monitoring system of the ZnO surge arrester degradation level based on the leakage current measurement and its harmonic analysis is presented. For the measurement of the leakage current, the system uses an inductive no-invasive sensor based on high permeability alloys. The proposed methodology is composed of the following procedures: the ZnO surge arrester leakage current measurement, total leakage current decomposition in the capacitive and resistive components and the third harmonic component calculation. The obtained data are send for the substation control room using a wireless communication system based on the ZigBee communication protocol operating in the frequency of 2,4 GHz.Universidade Federal de Campina GrandeBrasilCentro de Engenharia Elétrica e Informática - CEEIPÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA ELÉTRICAUFCGCOSTA, Edson Guedes da.COSTA, E. G.http://lattes.cnpq.br/3930289115658143FREIRE, Raimundo Carlos Silvério.FREIRE, R. C. 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Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica), Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, Centro de Engenharia Elétrica e Informática , Universidade Federal de Campina Grande – Paraíba Brasil, 2010.porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCGinstname:Universidade Federal de Campina Grande (UFCG)instacron:UFCG2021-06-14T20:02:40Zoai:localhost:riufcg/3207Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://bdtd.ufcg.edu.br/PUBhttp://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/oai/requestbdtd@setor.ufcg.edu.br || bdtd@setor.ufcg.edu.bropendoar:48512021-06-14T20:02:40Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCG - Universidade Federal de Campina Grande (UFCG)false |
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