Processamento de sinais de descargas parciais utilizando dicionários sobrecompletos e análise de componentes morfológicas

• Autor(a) principal: André de Souza Oliveira Avelar
• Data de Publicação: 2019
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFMG
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/1843/RAOA-BCEHJ9
• topic: Atenuação de ruídos; Análise de componentes morfológicas; Representações esparsas; Dicionários sobrecompletos; Descargas parciais; Engenharia elétrica; Descargas elétricas; Processamento de sinais

A integridade do isolamento de equipamentos elétricos é de grande importância e um teste não invasivo para verificação desta integridade é o diagnóstico por Descargas Parciais (DP). Este tipo de diagnóstico pode ser feito até mesmo com o equipamento em operação. Falhas indesejadas no processo de fabricação dos dielétricos podem resultar em pequenas cavidades no material. Quando estas cavidades são expostas a um campo elétrico, ocorre um processo de ionização causando pequenas descargas elétricas localizadas, denominadas DP. A medição de DP realizada em campo geralmente possui um alto nível de ruído das mais diversas origens, tais como ondas de rádio, transientes dos dispositivos da eletrônica de potência e a própria eletrônica do sistema de medição da DP. O ruído é prejudicial ao sistema de processamento da DP, pois pode conduzir a uma determinação incorreta da amplitude da DP, uma falsa detecção ou uma falha em corretamente detectar a DP. Este trabalho de pesquisa apresenta um novo método de processamento de sinais para atenuação de ruídos em sinais de DP baseado no algoritmo Análise de Componentes Morfológicas (MCA), que utiliza dicionários sobrecompletos, representações esparsas e informações prévias do sinal. O MCA é baseado na premissa que os pulsos de DP e o ruído possuem diferentes morfologias e ambos estão superpostos, podendo ser separados analisando suas formas particulares. O método foi testado em sinais de DP sintéticos adicionados de ruído modulado em amplitude (AM), Gaussiano e impulsivo. O método também foi avaliado em sinais de DP medidos. O método MCA proporcionou resultados com elevada qualidade para sinais sintéticos contendo alto nível de ruído impulsivo e AM, com amplitude até superior à amplitude do pulso da DP. Já para o ruído Gaussiano, o método MCA obteve resultados adequados para baixos níveis deste ruído, todavia não obteve um desempenho eficiente para altos níveis. Considerando os sinais medidos, o método novamente apresentou resultados com alta qualidade para sinais contendo alto nível de ruído impulsivo e AM. Em todos os casos mencionados, o método MCA recuperou a forma de onda do pulso da DP com uma alta correlação cruzada, apresentou um baixo desvio na amplitude do pulso e proporcionou ganhos consideráveis na relação sinal-ruído.