José Simão Filho(ITAIPU) RESUMO

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1 MEDIÇÃO DE DESCARGAS PARCIAIS EM HIDROGERADOR DA USINA DE ITAIPU UMA AVALIAÇÃO EXPERIMENTAL DAS LIMITAÇÕES, DIFICULDADES DE MEDIÇÃO E INTERPRETAÇÃO DE RESULTADOS Marcelo Fabiano Latini* (ITAIPU) Juan Carlos Henning (ITAIPU) Alain François S.Levy (CEPEL) Orsino Oliveira Filho (CEPEL) José Simão Filho(ITAIPU) RESUMO O objetivo desse trabalho foi de realizar uma série de atividades experimentais com o intuito de se obter um melhor conhecimento do comportamento das máquinas de Itaipu em relação aos sinais das Descargas Parciais (DP) e assim conseguir subsídios para optar pela melhor forma de se instalar futuros sistemas de medição. Neste trabalho apresentam-se os resultados de testes realizados com medições de DP em um gerador da Usina Hidrelétrica de Itaipu. Foram simulados defeitos na isolação, possíveis de serem encontrados neste tipo de equipamento. Uma parte das medições foi realizada em um circuito independente do gerador, para fins de ajuste dos circuitos de ensaio e medição, instrumentação e verificação do efeito das capacitâncias nas medições. Outra parte foi realizada com simulação de defeitos ao longo da fase C do enrolamento estatórico do gerador da U1. Finalmente um levantamento do comportamento em freqüência dos sinais de DP foi realizado experimentalmente, desta vez na máquina 13. Os resultados obtidos demonstram que a medição de descargas parciais para grandes geradores necessita ainda de uma melhor concepção teórica para fornecer dados úteis à manutenção. PALAVRAS-CHAVE Descargas parciais, Diagnóstico, Gerador 1. INTRODUÇÃO A ocorrência de descargas parciais nos sistemas isolantes dos equipamentos de alta tensão é um sintoma de fragilidade na suportabilidade dielétrica e cuja evolução pode vir a acarretar graves conseqüências para esses equipamentos e para o sistema elétrico. A medição de Descargas Parciais se destina a verificar as atividades de micro-descargas no interior dos dielétricos e se possível quantificá-las. Fisicamente, as DP s se caracterizam por um processo de ionização em ambiente gasoso no interior dos materiais dielétricos, causado por um campo elétrico intenso e localizado. A partir desse processo diversos fenômenos físicas são geradas no local, tais como, pulsos eletromagnéticos conduzidos e radiados, luminosidade, ruído acústico, acréscimo de temperatura e reações químicas localizadas. Tradicionalmente, as DP s têm sido substancialmente avaliadas pela medição dos pulsos elétricos de alta freqüência conduzidos em um circuito de medição específico, conforme os procedimentos descritos na Norma IEC 27. No caso específico do isolamento estatórico de hidrogeradores, é adotada a medição elétrica de DP s pelo registro das amplitudes dos sinais impulsivos de corrente em alta freqüência. Outras grandezas não apresentam metodologias sedimentadas e confiáveis de avaliação na atualidade, sobretudo para o caso de acompanhamento em tempo real. Assim, a medição de DP on-line pela metodologia elétrica é atualmente a única técnica adotada para se ter informações sobre as condições de isolamento das barras estatóricas dos hidrogeradores, em operação. Deste modo todos os esforços devem ser empregados para que esta medição alcance resultados consistentes. Devido à importância do controle das DP s no gerador, somado às dificuldades hoje encontradas para a realização de sua medição, foi decidido, antes da aquisição de um sistema, elaborar uma seqüência de atividades experimentais que fossem suficientes para trazer maior conhecimento sobre: as características dos circuitos de ensaio e medição, e da instrumentação a ser utilizada; comportamento específico das máquinas de ITAIPU quanto à medição de DP; as avaliações a serem estabelecidas à partir dos resultados encontrados nas medições. *ITAIPU BINACIONAL Av. Presidente Tancredo Neves, 6731 Foz do Iguaçu PR cep Tel.: (45) FAX (45) latini@itaipu.gov.br

2 A medição de DP em geradores é certamente mais complexa que para outros equipamentos, possuindo capacitância total muito elevada, e comportamento global similar a um trecho de linha de transmissão, acarretando em dificuldades para se prover um sistema de medição com desempenho satisfatório. Os instrumento utilizados para medição de DP são digitalizados e registram um mapa de ocorrências das DP s (N) em função de sua localização sobre os ciclos da senóide de tensão aplicada (ϕ) e sua intensidade (q) (mapa ϕ-q-n). Foram preparadas três amostras de barras de aproximadamente 1 metro de comprimento cada uma, com defeitos conhecidos e previamente provocados, afim de simular: barra 1 descargas de ranhura barra 2 corona na cabeça de bobina barra 3 delaminação ver Figura 1 FIGURA 1 Deslocamento da isolação barra 3 Durante as atividades, diversas combinações sobre o posicionamento dos capacitores de acoplamento, tipos de barras com defeito, níveis de tensão aplicada, faixas de freqüência de medição, posicionamento das barras defeituosas, etc. foram implementadas. Com o conjunto de resultados obtidos foi possível fazer uma avaliação mais detalhada sobre o que é possível de se esperar desse tipo de medição. 2. SIMULAÇÃO DE DEFEITO As atividades experimentais foram desenvolvidas em duas etapas bem distintas: 2.1- Etapa 1 Medição de DP em barras estatóricas com defeito, em circuito de ensaio totalmente independente do gerador. Estas medições tiveram por objetivo avaliar a instrumentação utilizada junto com as unidades de acoplamento; obter informações sobre as características dos softwares utilizados e identificar as características de ( amplitude e distribuição ) das DP que estavam sendo geradas, além de sua apresentação nos instrumentos de medição Etapa 2 Medições de DP com os circuitos de ensaio e medição montados na sua posição real, considerando suas conexões com a fase e neutro do gerador. O objetivo básico das medições foi de verificar o desempenho dos sistemas de medição de descargas parciais considerando-se: as instalações dos circuitos de ensaio e medição no neutro e na fase do gerador; as influências dos ruídos eletromagnéticos típicos que normalmente ocorrem nesse tipo de medição e o efeito do próprio enrolamento estatórico na medição de DP. 3. DISPOSITIVOS PARA SIMULAÇÃO DE DEFEITOS NO GERADOR Foram utilizados vários dispositivos para geração de DP em paralelo com o enrolamento do gerador, conforme segue: Um centelhador ponta-plano ao ar ambiente; Uma amostra de barra usada de um gerador de ITAIPU; E as três barras simulando os defeitos conforme citado no item 1. As barras foram as mais utilizadas durante as experiências junto com o gerador. Os níveis das DP inicialmente medidos nessas barras estão apresentados na tabela abaixo. TABELA 1 - Níveis de DP em pc medidos nas amostras, com tensão de 1,4kV Barra 1 Barra 2 Barra O centelhador ponta-plano e a amostra de barra usada, foram apenas utilizados nas medições iniciais previstas na etapa RESULTADOS DAS MEDIÇÕES Como foi dito anteriormente as medições foram realizadas em duas etapas, e os resultados estão apresentados a seguir Medições realizadas na etapa 1 Inicialmente o sistema de medição foi calibrado com um sinal de 1. pc e forneceu o mapa de ocorrência de descargas parciais, conforme Figura 2. O principal ponto, no entanto, a ser considerado nessa primeira seqüência de medições, se refere ao levantamento dos mapas de descargas parciais

3 fornecidos pelos defeitos simulados, e a constatação da atenuação dos sinais gerados pelas descargas parciais, quando se introduziu no circuito um capacitor de 2,4 µf equivalente a capacitância do gerador. FIGURA 2 - Mapa de DP da barra 1 (2. pc) Essas medições confirmaram a expectativa de uma atenuação significativa dos sinais medidos em relação aos sinais gerados. Após as devidas calibrações, foram medidas amplitudes cerca de 3 a 8 % inferiores àquelas medidas sem o capacitor de 2,4 µf no circuito. Ou seja, sinais de DP com cerca de 2. pc foram registrados "como se tivessem" níveis de 4. à 1. pc. Algumas conclusões pedem ser obtidas a partir dessas medições: O capacitor de acoplamento deve ter, em princípio, uma capacitância tão mais elevada quanto possível. A relação entre a capacitância do capacitor de acoplamento e a capacitância do equipamento sob ensaio (isolamento estatórico) afeta substancialmente os níveis de DP efetivamente registrados Medições realizadas na etapa Configuração dos sistemas de medição A configuração do sistema de medição utilizado é composta de 4 acopladores, sendo um instalado no cubículo de surto de cada fase e outro no cubículo de aterramento do neutro do gerador. O capacitor de acoplamento é formado por uma unidade de alta tensão com capacitância de 15 nf (capacitor de surto) aterrada através de uma impedância de 5 Ω. Foi utilizado também um capacitor de 1 nf cuja conexão para a terra é envolvida por um TC para altas freqüências Seqüência dos ensaios Inicialmente foi realizada a calibração, do circuito de medição, injetando-se 1. pc no enrolamento. A fase C, em seguida, sem nenhum defeito simulado, foi submetida a uma tensão aplicada de 12 kv por cinco minutos e logo após reduzida para 1.4 kv, quando foi observado que o nível de ruído medido ficou em torno de 2. pc. Na seqüência dos testes foram realizadas as seguintes simulações: Barra 1 instalada na cabeça de bobina 484, correspondente a 9 % da tensão nominal; Barra 2 instalada na cabeça de bobina 484, correspondente a 9 % da tensão nominal; Fase C desconectada, sendo o teste realizado somente no bus duct de neutro; Fase C sem o neutro, bus duct desconectado; Fase C com neutro desconectado, com a barra 1 conectada a 1 % com medição no cubículo de surto; Fase C com neutro desconectado, com a barra 2 conectada a 1 % com medição no cubículo de surto; Fase C com neutro desconectado, com a barra 1 conectada a, 1 e 3 % com medição no link de neutro pelo lado do enrolamento; Fase C com neutro desconectado, com a barra 2 conectada a, 1 e 3 % com medição no link de neutro pelo lado do enrolamento; Monitoramento das DP com a unidade U1 em operação normal. Nota: O enrolamento dos geradores de Itaipu permite acesso ao cobre de todas as barras apenas removendo a capa da cabeça de bobina Resultados dos ensaios Cada fase do enrolamento estatórico pode ser, de modo simplificado, representada para altas freqüências, por parâmetros distribuídos como se fosse um trecho de linha de transmissão com impedâncias indutivas série, impedâncias capacitivas para terra e impedâncias mútuas. A simulação das três fases de um gerador, para alta freqüência se torna então muito difícil. Por essas complexidades que envolvem o sistema dielétrico que está sendo ensaiado é que se torna importante realizar medições nas condições mais próximas daquelas reais e fazer um levantamento mais detalhado em termos experimentais. Conforme os parâmetros elétricos do enrolamento, os sinais de alta freqüência sofrem grandes atenuações desde seu ponto de origem até os acopladores de medição. Além disso, em função do local de ocorrência, as características de um mesmo defeito podem apresentar, no ponto medido, espectros de

4 freqüência de forma variada. Quanto à calibração, como a carga aparente medida é função da faixa de freqüência considerada, os sinais calibrados em um único ponto do enrolamento estatórico podem não ser suficientes. Isso quer dizer que pode não haver linearidade quando da calibração ao longo do enrolamento das fases em função das faixas de freqüência consideradas. Da mesma forma, as atenuações do sinal de calibração injetado em diversos pontos do enrolamento são diferentes das descargas reais que estão sendo geradas, visto que as diferentes características de freqüência das descargas se traduzem em cargas diferentes nos vários acopladores em função de seu ponto de ocorrência ao longo das barras das fases. TABELA 2 Resultado das medições Percent. Do enrolam Barra 1 (2. pc) Barra 2 (11. pc) 11.* 17.* 1 3.5* 3 1.3* 1.5 (ruído) 2.* (ruído) 5.* 7.* 5 (ruído) 18* * Barra 3 (2. pc) 15.* 3.5* - (ruído) * (ruído) 5.* - *circuito de ensaio com neutro desconectado No caso das medições ao longo do enrolamento da fase C, foram utilizados basicamente três capacitores de acoplamento sendo um capacitor de 16 nf ligado ao neutro do enrolamento; um capacitor de 15 nf ligado à fase C e um capacitor de 1 nf que foi deslocado para alguns pontos ao longo do enrolamento, conforme Figura 3. FIGURA 4 - DP da fase C sem defeito FIGURA 3 - Configuração das medições na fase C Onde: AT NC P T alta tensão; cubículo de neutro; acoplador de 1 nf; acoplador do 15 (fase) e 16 nf (neutro); Os resultados experimentais obtidos da fase C da unidade 1, estão resumidamente apresentados na tabela 2. A barra 1 contendo descargas de ranhura foi colocada a 9 % do enrolamento ( % corresponde ao ponto de neutro e 1 % corresponde à saída da fase C), tendo sido aplicada uma tensão de 1,4 kv, a qual fornece nessa barra, quando desconectada do gerador, descargas parciais em tomo de 2. pc.. Não foi detectado pelo sistema de medição nenhum sinal útil que caracterizasse as descargas ocorrendo na barra, quer seja pelos acoplamentos conectados ao neutro, quer seja pelo acoplamento conectado na saída da fase, conforme Figuras 4 e 5. FIGURA 5 - DP da fase C com defeito (barra 1) A mesma medição foi repetida com a barra 2 contendo DP s externas do tipo corona e o resultado foi idêntico, como esperado, uma vez que esta barra gerava menos DP ( l1. pc).

5 Todas as medições efetuadas no enrolamento a partir desse momento, passaram a ser realizadas com o bus duct de neutro desconectado. mesmo nessas condições "menos críticas" de medição, ou seja, a 1 % do enrolamento conforme Figura 6. Essa condição não traduz a realidade dos circuitos de ensaio e medição em condições de operação do gerador, mas contribuiu para se ter um maior número de informações experimentais com os sistemas de medição. Nessa nova condição, a barra de número 2 foi conectada a 1 % do enrolamento, ou seja, diretamente na saída da fase onde se encontrava um dos acoplamentos. Obteve-se assim um início de registro do mapa característico das DP, apresentando amplitudes da mesma ordem de grandeza dos mapas de ocorrência de DP obtidos sem a barra 2 conectada à fase. Independentemente da origem das DP registradas sem a barra no circuito, as quais podem ser provenientes de ruídos ou de descargas nas próprias barras do estator, o resultado dessa medição mostrou que um nível de DP da ordem de 11. pc não foi identificado, mesmo estando essa barra a 1 % do enrolamento e sem os agravantes trazidos pela operação contínua do gerador (operação dos tiristores). Já a barra com descarga de ranhura (barra 1), que apresentava DP da ordem de 2. pc, teve seu respectivo mapa de ocorrência de DP registrado por todos os instrumentos, quando conectada à 1 % do enrolamento. Os níveis de descarga característicos, sem a barra defeituosa no circuito não mudaram. O capacitor de acoplamento de 1 nf instalado no lado do neutro não registrou nenhum sinal das descargas, como já esperado. As condições de medição de DP devido a defeitos ao longo do enrolamento puderam ser verificadas ao se dispor a barra 1 a 9 % e 1% do enrolamento do gerador. No primeiro caso, os sinais de DP medidos com o acoplamento a 1 % do enrolamento apresentaram máximos em torno de 2. pc, ou seja, um pouco superior ao ruído ambiente esperado. As descargas medidas no neutro ( %) com essa barra colocada à 1 % do enrolamento tiveram registros máximos da ordem de 3.5 pc. Ressalta-se que estes registros foram obtidos para uma descarga real em torno de 2. pc, com o terminal de neutro desconectado, sem os ruídos provenientes dos tiristores e outras fontes. Com esse resultado verifica-se que não há simetria de comportamento entre as posições correspondentes a 1% e 9 % do enrolamento, em relação aos respectivos terminais. A medição no lado da fase, a qual é mais importante, demonstrou ser a mais crítica. Ao substituir a barra 1 pela barra 2 os sinais das DP se localizaram um pouco acima do ruído ambiente, FIGURA 6 - barra 2 a 1% do enrolam. 2 pc A barra 3 praticamente apresentou o mesmo desempenho, quando conectada a 1 % do enrolamento, ou seja, apresentou nível medido em torno de 3.5 pc. Ao se colocar a barra 1 a 3 % do enrolamento, esta apresentou níveis máximos de DP da mesma ordem de grandeza que dos ruídos esperados, ou seja, em torno de 1.4 pc. Em termos percentuais, com base apenas nos resultados obtidos, estima-se que uma barra com defeito não apresentará nenhum sinal mensurável de DP se medido a uma distância correspondente a 3 % ou mais do enrolamento; deverá apresentar cerca de 1 a 2 % do valor real se medida a uma distância correspondente a 1 % do enrolamento e, na melhor das hipóteses, até 5 % do sinal real se medido diretamente sobre a unidade de acoplamento, considerando as condições mais propícias de medição (não as mais reais) ao longo do enrolamento. Na prática, isso eqüivale a dizer que apenas as DP de grande amplitude que ocorrerem diretamente sobre o capacitor de acoplamento, serão registradas e efetivamente consideradas como reais sinais de DP do gerador, conforme Figura 7. FIGURA 7 - Atenuação das DP (barra 1)

6 4.3 Medições das atenuações do enrolamento estatórico em função da freqüência Nessa etapa foram realizadas medições de resposta em freqüência ao longo de um enrolamento estatórico, a fim de se confirmar suas características de atenuação e outros aspectos tais como o melhor posicionamento de sensores, o efeito nas fases adjacentes, etc. Foi programada uma seqüência de atividades experimentais que envolveu dois procedimentos para simulação de sinais de descargas parciais (Um calibrador e um centelhador ao ar ambiente) e diversos instrumentos de medição (analisador de espectro, osciloscópio e medidor de Descargas Parciais) Um diagrama do circuito elétrico montado no local está apresentado na figura 8. R21c+ com instrumento de medição de DP na faixa de 45 a 8 khz e 2 a 2 MHz, respectivamente; Curvas a1c, a21c e a6c com analisador de espectro até 1 MHz, 2 MHz e 6 MHz, respectivamente; Curva os1c com osciloscópio. Nas figuras 15 e 16 estão apresentados resultados demonstrando a influência da radiação direta dos sinais de DP sobre o capacitor de acoplamento e o efeito dos sinais de DP na fase adjacente por acoplamento capacitivo direto entre esses dois enrolamentos. Esses resultados experimentais demonstram haver uma gama de comportamentos bem variados das descargas elétricas os quais têm que ser considerados e compreendidos quando da definição dos sistemas de medição a serem implementados e da análise das informações coletadas a partir destes. S Bus Duct M F DP 1% 92% 85% 78% 71% C k1 96% 89% 82% 74% 5 Ω C k2 5 Ω 14% Alta Tensão N 5. CONCLUSÕES Pelos resultados apresentados acima, podemos tirar as seguintes conclusões: S - Cubículo de surto na condição em aberto. F - Conexão do "bus duct" na entrada da fase (comprimento aproximado de 3 m); C k1 e C k2 - Capacitores de acoplamento (1 nf ou 1 nf) do sensor; M - Instrumento de Medição ( Osciloscópio, Analisador de Espectro ou Medidor de DP); N - Neutro desconectado do terra DP - Defeito simulado ao longo do enrolamento entre 14,29 % e 1 % da fase B. FIGURA 8 Diagrama do circuito de ensaio e medição utilizado na unidade 13 da usina de ITAIPU A partir desse circuito uma variedade de medições foi realizada com um calibrador de descargas parciais e com um centelhador. Nas figuras 9 a 12 podem são vistas algumas curvas com as atenuações ao longo enrolamento em função da freqüência de medição. Nas figuras 9 e 1 a medição foi realizada com um capacitor de acoplamento colocado a 1 % do enrolamento. Nas figuras 11 e 12 a medição foi realizada com um capacitor de acoplamento colocado a 89 % do enrolamento. Observa-se que há uma ligeira melhora relativa de sensibilidade quando as medições são feitas na posição de 89 %, havendo inclusive alguns pontos ressonantes. Na figura 13 são apresentadas algumas curvas que demonstram uma simetria geométrica dos enrolamentos dessa fase nos pontos correspondentes a 9 % e 62 %, o que fornece uma resposta em freqüência bem similar. Na figura 14 são apresentadas medições realizadas com diversos instrumentos de medição. Curvas R11c+ e Descargas Parciais ocorrendo ao longo do enrolamento estatórico, a menos que estas estejam ocorrendo praticamente sobre o capacitor de acoplamento e ao mesmo tempo que tenham elevadas amplitudes (> 1. pc), não serão registradas pelos sistemas de medição. A operação dos tiristores causa ruídos extremamente elevados, representando um outro obstáculo, não presente durante as medições realizadas. Não se espera que os sistemas detectem falhas tais como: DP s provocadas por vazamento d água, em qualquer nível de tensão que possa ocorrer; corona na cabeça de bobina; bolhas na isolamento; trincas nas camadas semi-condutivas, etc. visto que estes defeitos geram sinais de DP da ordem de centenas de pc. Ficou evidenciado que, não é possível acompanhar a evolução da DP que porventura ocorram no gerador, ou seja os sistemas de medição atuais não podem ser utilizados como ferramenta de manutenção preditiva para grandes geradores. Uma provável melhoria dos sistemas seria a instalação de um maior número de acopladores no enrolamento, porém isto implicaria em um aumento de custo e dificuldades de processamento. A disposição dos acopladores bem como o número de acopladores devem ser estimados com critério em função das características específicas de cada gerador.

7 As faixas de freqüência de medição, bem como outras características de projeto dos instrumentos de medição devem estar compatíveis com o comportamento das descargas a serem medidas. 7. COMENTÁRIOS Embora diversas técnicas de medição de Descargas Parciais já tenham sido aplicadas na avaliação do estado operativo de enrolamentos estatóricos ao longo dos anos, uma das principais conclusões a que se chega sobre essa técnica é que não existe até o presente um consenso internacional sobre métodos e procedimentos que devam ser seguidos para esse tipo de equipamento. Nesse trabalho são apresentados alguns pontos fundamentais que precisam ser considerados e melhor compreendidos antes de se optar por uma determinada filosofia de medição. Além desses diversos aspectos aqui tratados, podemos citar uma variedade de outras questões importantes: - O que se pode aproveitar de uma norma internacional, tal como a IEC, para se utilizar no caso de hidrogeradores? - O que se espera de um sistema de medição de Descargas Parciais? Uma ferramenta de alerta? Uma ferramenta de manutenção preditiva? Uma ferramenta para detecção de problemas incipientes? Uma ferramenta de atuação como proteção? - Qual é a melhor grandeza que deveria ser medida? - Em quais faixas de freqüência uma grandeza eletromagnética deve ser medida? - Quais devem ser as principais características dos instrumentos digitalizados? - Quais informações devem ser processadas e armazenadas? Como devem ser armazenadas? - Que ferramentas de análise devem ser utilizadas no diagnóstico de hidrogeradores? - Devemos instalar um sistema de medição especialista para diagnóstico ou devemos instalar um sistema de medição para especialistas em diagnóstico? Em que casos? - Qual é o melhor tipo de acoplador a ser utilizado? - Qual é a capacitância ideal para os acopladores? - Quantos acopladores por máquina, por fase e por circuito devem ser utilizados em função das especificidades de cada gerador? - Quais são as melhores faixas de freqüência para se medir descargas parciais? - Como considerar os aspectos de atenuação dos sinais de Descargas Parciais ao longo do enrolamento estatórico? - Como analisar o acoplamento entre as diversas fases e o efeito da combinação das propagações conduzidas e radiadas? - Qual é a sensibilidade pretendida dos sistemas de medição digitalizados? - Existem ferramentas que podem ser introduzidas para se evitar ou reduzir ruídos eletromagnéticos nos circuitos e instrumentos de medição? - Que julgamento sobre o desempenho operativo pode ser obtido em função dos níveis de Descargas Parciais, sua taxa de ocorrência e outros parâmetros armazenados? - Em que periodicidade a medição de Descargas Parciais deveria ser realizada? Medições online programadas? Medições em tempo real? Medições por ocasiões de ocorrência de determinados eventos? - Quais são as principais diferenças e qual política deve ser seguida por uma empresa perante uma máquina antiga, uma máquina recentemente instalada e uma máquina a ser especificada para implantação futura? - Qual é o perfil do profissional com o qual deve contar uma empresa para conseguir extrair o melhor possível de um determinado sistema instalado e obter um diagnóstico com maior confiabilidade? 6. BIBLIOGRAFIA (1) ALAIN FRANÇOIS S. LEVY, Medições de descargas parciais, referente à implementação de sistemas de medição nas unidades hidrogeradoras da usina de Itaipu; (2) MARCELO FABIANO LATINI, JOSÉ SIMÃO E JUAN CARLOS HENNING, Memória da análise das medições de descargas parciais instalados na U1 de Itaipu; (3) MARCELO FABIANO LATINI, JOSÉ SIMÃO E JUAN CARLOS HENNING, Parecer técnico sobre análise de performance resultados dos testes executados nos geradores das unidades U1 e U11 de Itaipu.

8 -1 a1c a1c14 a1c39 a1c5 a1c6 a1c71 a1c85 a1c89 a1c92 a1c96 a1c -3-7.E+ 1.E+7 2.E+7 3.E+7 4.E+7 5.E+7 6.E+7 7.E+7 8.E+7 9.E+7 1.E+8 Figura 9 Curvas de resposta em freqüência obtidas até 1 MHz medidas por meio do capacitor de acoplamento de 1 nf colocado a 1 % do enrolamento. As descargas foram geradas com a célula de testes -1 a21c a21c96 a21c92 a21c89 a21c85 a21c71 a21c6 a21c5 a21c39 a21c14 a21c -3-7.E+ 2.E+6 4.E+6 6.E+6 8.E+6 1.E+7 1.2E+7 1.4E+7 1.6E+7 1.8E+7 2.E+7 Figura 1 Curvas de resposta em freqüência obtidas até 2 MHz medidas por meio do capacitor de acoplamento de 1 nf colocado a 1 % do enrolamento. As descargas foram geradas com a célula de testes

9 -1 a989c89 a989c92 a989c85 a989c96 a989c a989c71 a989c6 a989c5 a989c39 a989c14 a989c -3-7.E+ 1.E+7 2.E+7 3.E+7 4.E+7 5.E+7 6.E+7 7.E+7 8.E+7 9.E+7 1.E+8 Figura 11 Curvas de resposta em freqüência obtidas até 1 MHz medidas por meio do capacitor de acoplamento de 1 nf colocado a 89 % do enrolamento. As descargas foram geradas com a célula de testes -1 a2989c -3 a2989c89 a2989c92 a2989c85 a2989c96 a2989c71 a2989c a2989c6 a2989c5 a2989c39 a2989c14.e+ 2.E+6 4.E+6 6.E+6 8.E+6 1.E+7 1.2E+7 1.4E+7 1.6E+7 1.8E+7 2.E+7 Figura 12 Curvas de resposta em freqüência obtidas até 2 MHz medidas por meio do capacitor de acoplamento de 1 nf colocado a 89 % do enrolamento. As descargas foram geradas com a célula de testes

10 -1 a21c92 a21c6 a21k92 a21k6 a21x92-3.e+ 2.E+6 4.E+6 6.E+6 8.E+6 1.E+7 1.2E+7 1.4E+7 1.6E+7 1.8E+7 2.E+7 Figura 13 Curvas de resposta em freqüência comparativas obtidas até 2 MHz medidas por meio do capacitor de acoplamento de 1 nf colocado a 1 % do enrolamento. Similaridade entre as posições correspondentes a 92 % e 6 %, tanto para a célula de testes (curvas a21c92 e a21c6) quanto para o calibrador (curvas a21k92 e a21k6) R11c+ R21c+ os1c a1c a21c a61c 1c Atenuação Percentual Posição do Enrolamento Figura 14 Curvas de atenuação obtidas ao longo do enrolamento para diversos instrumentos de medição, estando o capacitor de acoplamento de 1 nf colocado a 1 % do enrolamento. O defeito foi simulado com a célula de testes ao longo do enrolamento

11 5 a29c a29ind E+ 2.E+6 4.E+6 6.E+6 8.E+6 1.E+7 1.2E+7 1.4E+7 1.6E+7 1.8E+7 2.E+7 Figura 15 Efeito da radiação direta dos sinais de Descargas Parciais - Curvas de resposta em freqüência até 2 MHz obtidas com o capacitor de acoplamento de 1 nf colocado a 1 % do enrolamento. O defeito foi simulado com a célula de testes energisada em circuito independente do enrolamento -1-3 a29c a29fcc a29fcc89.e+ 2.E+6 4.E+6 6.E+6 8.E+6 1.E+7 1.2E+7 1.4E+7 1.6E+7 1.8E+7 2.E+7 Figura 16 Efeito do acoplamento capacitivo em relação às barras adjacentes - Curvas de resposta em freqüência até 2MHz obtidas com o capacitor de acoplamento de 1 nf colocado em uma barra da fase C. O defeito foi simulado com a célula de testes colocada seqüêncialmente a 1 % (curva a29fcc) e 89 % (curva a29fcc89) da fase B. A curva a29c representa a medição com acoplador e célula de testes juntos a 1 % do enrolamento.