dc.creator.ID |
NOBREGA, L. A. M. M. |
pt_BR |
dc.creator.ID |
NOBREGA, LUIZ A. M. M. |
pt_BR |
dc.creator.ID |
NOBREGA, LUIZ. |
pt_BR |
dc.creator.Lattes |
http://lattes.cnpq.br/6667507308429720 |
pt_BR |
dc.contributor.advisor1 |
COSTA, Edson Guedes da. |
|
dc.contributor.advisor1ID |
COSTA, E. G. |
pt_BR |
dc.contributor.advisor1ID |
Costa, E. G. |
pt_BR |
dc.contributor.advisor1ID |
E. C. Guedes. |
pt_BR |
dc.contributor.advisor1Lattes |
http://lattes.cnpq.br/3930289115658143 |
pt_BR |
dc.contributor.advisor2 |
SERRES, Alexandre Jean René. |
|
dc.contributor.advisor2ID |
SERRES, Alexandre Jean René. |
pt_BR |
dc.contributor.advisor2ID |
Serres, A. |
pt_BR |
dc.contributor.advisor2ID |
SERRES, ALEXANDRE. |
pt_BR |
dc.contributor.advisor2Lattes |
http://lattes.cnpq.br/5988817460788034 |
pt_BR |
dc.contributor.referee1 |
ALTAFIM, Ruy Alberto Correa. |
|
dc.contributor.referee1ID |
ALTAFIM, R. A. C. |
pt_BR |
dc.contributor.referee1ID |
Altafim, Ruy Alberto Corrêa. |
pt_BR |
dc.contributor.referee1ID |
Corrêa Altafim, Ruy Alberto. |
pt_BR |
dc.contributor.referee1Lattes |
http://lattes.cnpq.br/3276653731957888 |
pt_BR |
dc.contributor.referee2 |
ASSUNÇÂO, Adaildo Gomes D`. |
|
dc.contributor.referee2ID |
DASSUNCAO, A. G. |
pt_BR |
dc.contributor.referee2ID |
D'ASSUNCAO, A. G. |
pt_BR |
dc.contributor.referee2ID |
D ASSUNCAO, A. G. |
pt_BR |
dc.contributor.referee2Lattes |
http://lattes.cnpq.br/4159638862269940 |
pt_BR |
dc.contributor.referee3 |
NEVES, Washington Luiz Araújo . |
|
dc.contributor.referee3ID |
NEVES, W. L. A. |
pt_BR |
dc.contributor.referee3ID |
NEVES, WASHINGTON L.A. |
pt_BR |
dc.contributor.referee3ID |
NEVES, W. L. A. |
pt_BR |
dc.contributor.referee3Lattes |
http://lattes.cnpq.br/3107104665517286 |
pt_BR |
dc.contributor.referee4 |
ALBERT, Bruno Barbosa. |
|
dc.contributor.referee4ID |
ALBERT, B. B. |
pt_BR |
dc.contributor.referee4ID |
ALBERT, BRUNO BARBOSA. |
pt_BR |
dc.contributor.referee4ID |
BRUNO BARBOSA ALBERT. |
pt_BR |
dc.contributor.referee4Lattes |
http://lattes.cnpq.br/4530607277273584 |
pt_BR |
dc.description.resumo |
Nesta pesquisa é apresentado um método para monitoramento e localização de fontes de des-
cargas parciais (DP) em transformadores de potência mediante medição das ondas eletromag-
néticas geradas pelas DP. Duas contribuições são apresentadas. A primeira é o desenvolvimento
de um sensor UHF para medição de DP mediante adaptação em janelas dielétricas no tanque
de transformadores de potência. Para este propósito, uma antena microfita bio-inspirada foi
projetada. A forma do elemento irradiante da antena foi baseada na folha da planta Jatropha
mollissima (Pohl) Baill. Desse modo, obteve-se um aumento da largura de banda com uma
redução na área da antena de modo a esta ser compatível com as dimensões necessárias para
instalação em janelas dielétricas de transformadores. A alimentação da antena foi realizada
por linha de microfita e o plano de terra truncado ao longo do comprimento da linha de trans-
missão, a fim de aumentar a largura de banda da antena. Em seguida, a antena de microfita
foi encapsulada em resina epóxi de 20 mm de espessura para conferir à antena proteção anti-
corrosão, rigidez mecânica, tolerância a altas temperaturas e elevação de vida útil. Além disso,
uma blindagem em alumínio foi produzida para proteção contra interferências externas e per-
mitir a fixação no tanque do transformador de potência. Para verificar os parâmetros elétricos
do sensor desenvolvido, foram realizadas medições do ganho e do coeficiente de reflexão em
uma câmara anecoica. A sensibilidade do sensor para detecção de DP foi comparada com o
método padrão da IEC 60270. Para este propósito, ensaios experimentais foram realizados em
um arranjo composto de um conjunto de eletrodos ponta-plano e um disco de poliamida (PA)
imersos em óleo. Desse modo, foi possível produzir sinais de DP semelhantes aos que pode-
riam ser gerados em transformadores reais. A segunda contribuição desta tese é a proposição
de um algoritmo para a localização espacial da fonte de DP em transformadores de potência.
O algoritmo proposto neste trabalho possui maior precisão do que os métodos já existentes por
contemplar os efeitos das reflexões, refrações e difrações que o sinal UHF sofre dentro do tan-
que do equipamento. O método utiliza simulações computacionais da propagação das ondas
eletromagnéticas geradas pelas DP, obtendo o atraso de propagação do sinal a partir de cada
ponto no espaço tridimensional até os sensores UHF. Os sinais calculados computacionalmente
são comparados com os sinais medidos em campo, de modo que a posição indicada para a fonte
de DP é a que o atraso de propagação simulado melhor se aproxima dos dados medidos. As
equações do método são definidas como um problema de otimização tridimensional, a qual uti-liza o algoritmo de otimização por enxame de partículas binário para minimização da função
objetivo do algoritmo. Os resultados da pesquisa demonstram que o sensor UHF apresentou
sensibilidade para níveis de DP acima de 35 pC, dimensão final de 260 x 260 x 150 mm e lar-
gura de banda de 772 MHz a 1272 MHz. Também foi testado o algoritmo de localização da
fonte de DP e demonstrada a sua efetividade em ambiente computacional. |
pt_BR |
dc.publisher.country |
Brasil |
pt_BR |
dc.publisher.department |
Centro de Engenharia Elétrica e Informática - CEEI |
pt_BR |
dc.publisher.program |
PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA ELÉTRICA |
pt_BR |
dc.publisher.initials |
UFCG |
pt_BR |
dc.subject.cnpq |
Engenharia Elétrica |
pt_BR |
dc.title |
Novo método para monitoramento e localização de fontes de descargas parciais em transformadores de potência utilizando medições e simulações UHF. |
pt_BR |
dc.date.issued |
2019-03-18 |
|
dc.description.abstract |
This research presents a method for monitoring and location of partial discharges (PD) sour-
ces in power transformers based on the electromagnetic waves radiated by the PD pulse. Two
contributions are presented. The first one is the development of a UHF sensor for PD measu-
rement through adaptation on dielectric windows of power transformers. For this purpose, a
bio-inspired microstrip antenna was designed with the ground plane truncated along the length
of the transmission line. The shape of the patch antenna was based on the leaf of the Jatropha
mollissima (Pohl) Baill plant. Thus, an increase of the bandwidth was obtained with a reduction
in the antenna area within the dimensions required for the installation in the dielectric window
of power transformers. Then, the microstrip antenna was encapsulated in epoxy resins with a
thickness of 20 mm to provide protection against corrosion, mechanical support, and a lifetime
compatibility with power transformers. Besides that, an aluminum enclosure was produced to
protect against external interference and allow the sensor to be attached on the power transfor-
mer tank. In order to verify the electrical parameters of the developed sensor, measurements
of the gain and the reflection coefficient were performed in an anechoic chamber. Lastly, the
antenna sensitivity for PD detection was compared with the IEC 60270 standard method. For
this purpose, simultaneous tests were carried out in a PD generator setup, composed of an oil
cell with needle-plane electrodes. In this way, PD signals were produced with values similar
to those that could be generated in real transformers. The second contribution of this thesis is
the proposition of an algorithm for the location of the PD sources in power transformers. The
algorithm proposed in this work is more accurate than the existing methods because it con-
templates the effects of the reflection, refractions and diffractions that the UHF signal suffers
within the equipment tank. The method uses computational simulations of the electromagnetic
waves generated by PD, obtaining the time delay of the signal from each point in the three-
dimensional space until the UHF sensors. The signals calculated computationally are compared
with the signals measured in the field, so that the indicated position for the PD source is that the
simulated propagation delay best approaches the measured data. The equations of the method
are defined as a three-dimensional optimization problem, so that the particle swarm optimiza-
tion algorithm was used. The experimental tests demonstrated the effectiveness of the sensor
for detection of PD signals with apparent charge values higher than 35 Pc. The sensor pre-
sented a final dimension of 260 x 260 x 150 mm and bandwidth of 772 MHz to 1272 MHz.It was also tested the PD source localization algorithm and demonstrated its effectiveness in a
computational environment. |
pt_BR |
dc.identifier.uri |
http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/27101 |
|
dc.date.accessioned |
2022-09-13T12:37:40Z |
|
dc.date.available |
2022-09-13 |
|
dc.date.available |
2022-09-13T12:37:40Z |
|
dc.type |
Tese |
pt_BR |
dc.subject |
Descargas parciais |
pt_BR |
dc.subject |
Formas bioinspiradas |
pt_BR |
dc.subject |
Transformadores de potências |
pt_BR |
dc.subject |
UHF. 5. Sensores |
pt_BR |
dc.subject |
Monitoramento |
pt_BR |
dc.subject |
Localização |
pt_BR |
dc.subject |
Algoritmo de enxame de partículas binário |
pt_BR |
dc.subject |
Partial discharges |
pt_BR |
dc.subject |
Bioinspired shapes |
pt_BR |
dc.subject |
Power transformers |
pt_BR |
dc.subject |
UHF. 5. Sensors |
pt_BR |
dc.subject |
Monitoring |
pt_BR |
dc.subject |
Location |
pt_BR |
dc.subject |
Swarm algorithm binary particles |
pt_BR |
dc.rights |
Acesso Aberto |
pt_BR |
dc.creator |
NOBREGA, Luiz Augusto Medeiros Martins. |
|
dc.publisher |
Universidade Federal de Campina Grande |
pt_BR |
dc.language |
por |
pt_BR |
dc.title.alternative |
New method for monitoring and locating sources of partial discharges in power transformers using UHF measurements and simulations. |
pt_BR |
dc.identifier.citation |
NOBREGA, Luiz Augusto Medeiros .Novo método para monitoramento e localização de fontes de
descargas parciais em transformadores de potência utilizando medições e simulações UHF. 2019. 142fl. Tese (Doutorado em Engenharia Elétrica), Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, Centro de Engenharia Elétrica e Informática, Universidade Federal de Campina Grande - Paraíba - Brasil, 2019. |
pt_BR |