Avaliação do desempenho de indicadores de degradação de sistemas isolantes papel/óleo usados em transformadores de potência

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Mildemberger, Larissa
Data de Publicação: 2014
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFPR
Texto Completo: https://hdl.handle.net/1884/35882
Resumo: Orientadora: Profª. Drª. Marilda Munaro
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spelling Motta, Heloisa Nunes daUniversidade Federal do Paraná. Setor de Tecnologia. Programa de Pós-Graduação em Engenharia e Ciência dos Materiais - PIPEMunaro, Marilda, 1969-Mildemberger, Larissa2024-05-23T12:19:23Z2024-05-23T12:19:23Z2014https://hdl.handle.net/1884/35882Orientadora: Profª. Drª. Marilda MunaroCoorientadora: Profª. Drª. Heloisa Nunes da MottaDissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia e Ciência dos Materiais - PIPE. Defesa: Curitiba, 19/03/2014Inclui referênciasÁrea de concentração: Engenharia e ciência de materiaisResumo: Os transformadores de potência são equipamentos importantes na transmissão de energia elétrica. O isolamento dos transformadores de potência é composto por um líquido isolante (óleo mineral isolante (OMI) ou éster natural isolante (ENI)) e por sólidos isolantes, onde se destaca o papel isolante (papel Kraft convencional (PC) e papel Kraft termoestabilizado (PT)). Falhas desses equipamentos trazem prejuízos tanto à concessionária de energia quanto aos consumidores, logo, a busca por melhores materiais e técnicas rápidas de avaliação do estado do equipamento têm sido objetos de estudos há muito tempo. Porém, com todos os avanços obtidos até o momento, ainda não há parâmetros de avaliação que sejam efetivos para todos os equipamentos e sistemas isolantes disponíveis, sendo necessário acompanhar o histórico de cada equipamento, individualmente. Por ser recente sua introdução no setor elétrico, não há, para o ENI, normas de avaliação do éster em uso, apenas para a entrada em serviço deste fluido novo, dificultando a manutenção preditiva dos equipamentos isolados com éster natural. A fim de avaliar a degradação de quatro sistemas papel/óleo isolantes (ENI-PC, ENI-PT, OMI-PC e OMI-PT) usados em transformadores de potência foram realizados envelhecimentos a 100°C e 150°C com posterior análise físico-química dos óleos isolantes e avaliação dos papéis por análises como, por exemplo, GP e FTIR além da avaliação do metanol como possível indicador químico da degradação do papel isolante. Os resultados obtidos mostraram que a forma de secagem dos papéis, antes do envelhecimento, tem significativa influência na degradação dos sistemas. Observou-se, também, que o ensaio de viscosidade cinemática do ENI não traz informações suficientes para avaliar o estado de degradação do éster. Foram desenvolvidas duas novas metodologias: de extração dos compostos furânicos do ENI para posterior análise cromatográfica e de identificação do metanol em amostras de OMI por GC-FID. Não foi possível a validação do 2-FOL como marcador químico de degradação do PT nem do metanol como marcador de degradação de ambos os papéis, pois, análises de FTIR mostraram que o metanol tende a reagir com os ácidos orgânicos formados a partir da degradação dos sistemas.Abstract: Power transformers are important equipment in the electric power transmission. Failures of these devices bring losses to both the power utility and consumers and often problems in its internal insulation are related. The transformer insulation is composed by an insulating fluid (insulating mineral oil (IMO) or insulating natural ester (INE)) and insulating solid materials, being the insulating paper the most widely used solid material (kraft paper (KP) and thermally upgraded paper (TU)). Due to their importance, the search for better materials and techniques for rapid assessment of the state of these devices have been the subject of studies for a long period. However, even considering all the progress made so far, there still aren’t assessment parameters that are effective for all equipment and insulation systems available; it is necessary to track the history of each equipment individually. Because of the recent introduction of INE in the electric sector, there is not yet evaluation standards for the ester in use, only for its entry to service, making it difficult to perform predictive maintenance of equipment insulated with natural ester. In order to evaluate the degradation of four paper/insulating oil systems (INE-KP, INE-TU, IMO-KP and IMO-TU) used in power transformers, aging methods were performed at 100°C and 150°C with subsequent physical-chemical analysis of the insulating oil and evaluation of the insulating papers by some analysis, such as DP and FTIR. It was also performed the evaluation of 2-FOL and methanol as possible chemical indicators of degradation of the insulating paper. The results showed that the drying method used for the paper before performing the aging has significant influence on the degradation of the systems. Also, it was observed that the kinematic viscosity assay of INE didn’t provide enough information to assess the degradation state of the ester. Two new methodologies were developed: for extraction of furan compounds from INE for subsequent chromatographic analysis and for identification of the methanol in IMO samples by GC-FID. It was not possible to validate the 2-FOL as chemical marker for the TU degradation or methanol as marker for degradation of both papers, because FTIR analysis showed that methanol tends to react with the organic acids generated during the degradation of the studied systems, forming esters.83f. : il. algumas color., tabs., grafs.application/pdfDisponível em formato digitalEngenharia de Materiais e MetalurgiaTransformadores elétricosMateriais isolantesEnergia eletrica - TransmissãoAvaliação do desempenho de indicadores de degradação de sistemas isolantes papel/óleo usados em transformadores de potênciainfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisporreponame:Repositório Institucional da UFPRinstname:Universidade Federal do Paraná (UFPR)instacron:UFPRinfo:eu-repo/semantics/openAccessORIGINALR - D - LARISSA MILDEMBERGER.pdfapplication/pdf1999279https://acervodigital.ufpr.br/bitstream/1884/35882/1/R%20-%20D%20-%20LARISSA%20MILDEMBERGER.pdfdcf6b481c0ed52226732c42f9466706eMD51open accessTEXTR - D - LARISSA MILDEMBERGER.pdf.txtExtracted Texttext/plain155839https://acervodigital.ufpr.br/bitstream/1884/35882/2/R%20-%20D%20-%20LARISSA%20MILDEMBERGER.pdf.txt7cb1e8e9525f8e60317c76964871bf4bMD52open accessTHUMBNAILR - D - LARISSA MILDEMBERGER.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1171https://acervodigital.ufpr.br/bitstream/1884/35882/3/R%20-%20D%20-%20LARISSA%20MILDEMBERGER.pdf.jpg1d28c283c9f3d62ebc8628b7bd41ac41MD53open access1884/358822024-05-23 09:19:23.775open accessoai:acervodigital.ufpr.br:1884/35882Repositório de PublicaçõesPUBhttp://acervodigital.ufpr.br/oai/requestopendoar:3082024-05-23T12:19:23Repositório Institucional da UFPR - Universidade Federal do Paraná (UFPR)false
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