AVALIAÇÃO DAS PROPRIEDADES DIELÉTRICAS DOS MATERIAIS UTILIZADOS NO ISOLAMENTO DE BOBINAS EM TRANSFORMADORES DE DISTRIBUIÇÃO

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Aluno de Iniciação Científica: Rafael Borges Ferreira (LACTEC)

Curso: Engenharia Elétrica *** (N)

Orientador: Edemir Luiz Kowalski

Co-Orientador: Ricardo Costa Scholz

Colaborador: Renato Luiz Gonçalves de Sales, Vitoldo Swinka Filho

Departamento: Engenharia Elétrica

Setor: Setor de Tecnologia

Área de Conhecimento: 30401046


RESUMO

Um dos principais equipamentos da rede de distribuição de energia elétrica é o transformador, responsável por reduzir os níveis de média tensão (13,8 kV a 34,5 kV) em 127 V e 220 V, tensões entregues a grande parte dos consumidores. Estes equipamentos são projetados para terem uma vida útil de 20 anos, porém, tem-se observado na prática que estes equipamentos apresentam defeitos bem antes do esperado. Segundo pesquisadores, muitos transformadores são danificados em decorrência da baixa qualidade nos materiais isolantes, tais como, papel, óleo isolante, verniz isolante, entre outros. Com isso a avaliação dos materiais que compõe o sistema isolante nos transformadores é fundamental para obterem-se transformadores de distribuição com uma maior vida útil. Pretende-se neste projeto de iniciação científica avaliar os materiais isolantes usados nos transformadores de distribuição através da aplicação de técnicas de caracterização de dielétricos. Em uma primeira etapa realizaram-se ensaios de espectroscopia dielétrica e medição da corrente de polarização e despolarização em amostras de materiais. Os ensaios foram realizados com controle de umidade e temperatura para que se avaliasse a influência da variação da temperatura na resposta dielétrica. Para a avaliação do verniz isolante confeccionaram-se bobinas com a intenção de simular o enrolamento primário de transformadores de distribuição. O fio de cobre esmaltado com verniz isolante empregado na fabricação de transformadores foi bobinado sobre um tubo de alumínio, possibilitando a análise somente do dielétrico. Foi observada uma forte influência de fatores externos, como umidade e temperatura, principalmente em ensaios com as amostras de papel isolante, devido a este ser um material higroscópico. Partindo deste princípio, buscou-se avaliar como estes fatores influenciam as respostas dielétricas, e o que é possível obter a partir destes parâmetros quando se tenta estimar a qualidade da isolação em função da resposta dielétrica. Na segunda etapa deste projeto de iniciação científica, a qual pertence esta justificativa, estão sendo realizados ensaios com os materiais avaliados em conjunto. Serão realizados ensaios de espectroscopia dielétrica em sistema de papel impregnado com óleo isolante, com controle de temperatura e umidade. Assim, serão discutidos os possíveis processos que influenciam a resposta dielétrica das amostras dos materiais, em função da variação da temperatura, através da análise da resposta dielétrica obtidas nos ensaios.

Palavras-chave: Espectroscopia Dielétrica, Materiais Dielétricos, Bobina