10/12/2014 - Equipe Target
Descargas parciais em máquinas rotativas
A IEEE 1434 - 2014 - Guide to the measurement of partial discharges in rotating machinery é um guia para a avaliação da natureza da descarga parcial em enrolamentos da máquina, como ele pode ser medido em condições tanto off-line e on-line, como ele pode ser medido em bobinas ou barras, e o significado e as limitações dos valores medidos. Em engenharia elétrica, o termo descarga parcial (DP) frequentemente é empregado em plural como descargas parciais e pode definir como descargas elétricas, localizadas de modo parcial, fazem conduzir um isolante elétrico e podem ou não acontecer perto de um condutor.
As DP são, em geral, consequência de esforços elétricos locais nos isolamentos ou na sua superfície e geralmente aparecem como pulsos de curta duração – muito menor que 1 μs. Tal fenômeno ocorre em cavidades ou inclusões de constante dielétrica diferente da do material que a rodeia.
Quando esse material é submetido a um campo elétrico, este se distribui pelo material, submetendo a cavidade ou inclusão a um gradiente de tensão superior ao suportável pela mesma. Esse fenômeno quando contínuo dará origem a pequenas descargas disruptivas no interior da cavidade, acarretando um processo temporal de deterioração progressivo do material isolante, seja sólido ou liquido, podendo levar eventualmente a perfuração completa do mesmo.
No guia IEEE 1434-2014 se dá uma definição um tanto simples: “Descarga parcial é uma descarga elétrica que somente de forma parcial faze uma ponte no isolamento entre condutores. Uma ionização gasosa transitória ocorre em um sistema de isolamento quando o estresse excede um valor critico, e sua ionização produz descargas parciais”, deixando erroneamente a sensação que somente as descargas por ionização tipo corona são DP, sendo a corona mesma um tipo particular de DP devida à ionização do ar com efeito luminoso visível.
De maneira geral, dentro de todos os sistemas de isolamento existem imperfeições conhecidas como bolhas. Podem existir várias causas, mas estas bolhas atuam como catalisadores para a criação de uma DP. Ela é o movimento localizado da carga que danifica o isolamento circundante.
Ao longo do tempo, estes danos acumulados podem provocar uma falha. Quando ocorre uma descarga parcial em máquinas rotativas, as barras ou bobinas se afrouxam, as fixações de resina se deterioram, os sistemas de alívio da tensão falham ou as pontas dos enrolamentos apresentam fendas ou contaminações.
O início e o progresso da deterioração podem ser avaliados através da análise de tendência. Os testes online periódicos são efetuados com sensores pré-instalados Doble ou outros. As soluções de teste são uma introdução de baixo custo aos testes de DP e podem ser utilizadas para testar várias máquinas.
O monitoramento é utilizado para avaliar o estado da isolação ao longo do tempo, verificar o progresso da deterioração e planejar ações preventivas. A manutenção pode ser programada de forma mais precisa para evitar interrupções dispendiosas causadas por falhas no equipamento.
A monitorização pode ser feita com sensores Doble ou outros sensores preexistentes. Esta solução oferece o maior nível de proteção para os seus recursos críticos.
As máquinas elétricas rotativas são equipamentos destinados a converter energia mecânica em energia elétrica, ou vice-versa. No primeiro caso elas recebem o nome de motores elétricos e, no segundo, geradores elétricos.
As máquinas elétricas são projetadas e construídas de forma tal a realizarem com a máxima facilidade e eficiência possíveis o processo de conversão. Elas possuem, basicamente, duas partes: uma parte que é fixada ao solo ou a alguma outra superfície, chamada de estator e uma parte móvel montada sobre um eixo, alojada no interior do estator de forma a permitir sua rotação, chamada rotor.
O que distingue uma máquina elétrica na sua operação como motor ou gerador é o sentido do percurso da energia através dela: no gerador, energia mecânica “entra” na máquina pelo eixo do rotor, atravessa, por meio do fluxo magnético, o espaço estreito existente entre o rotor e o estator chamado entreferro, é convertida em energia elétrica e “sai” pelos terminais do estator. No motor elétrico é exatamente o contrário: energia elétrica “entra” na máquina pelos terminais do estator, atravessa o entreferro, é convertida em energia mecânica disponível no eixo do rotor. Assim, uma primeira e importante qualidade das máquinas elétricas rotativas é que uma mesma máquina pode operar como motor ou como gerador.
Quanto à natureza da corrente, as máquinas elétricas podem ser de corrente contínua (cc) ou de corrente alternada (ca). Os campos de aplicação dessas máquinas são distintos, mas os princípios que governam os seus desempenhos são os mesmos, havendo apenas algumas particularidades de natureza construtiva que as diferenciam.
FONTE: Equipe Target
