317 – Instrumentação óptica para medição de temperatura e tensões mecânicas para transformador de potência

RESUMO

O transformador de potência é o equipamento mais importante e caro utilizado no sistema de transmissão de energia elétrica. Os sensores de grade de fibra de Bragg (FBG) se destacaram como uma ferramenta flexível e particularmente adequada para o monitoramento de transformadores de potência, sendo um elemento sensor passivo e dielétrico. Neste trabalho, avaliou-se o desempenho de sensores de temperatura e pressão a FBG desenvolvidos para monitorar a pressão estática e dinâmica nos enrolamentos de transformadores de alta tensão durante eventos como curto-circuito e corrente de energização. Dois tipos de materiais para o encapsulamento dos sensores foram avaliados em laboratório: o polieteretercetona (PEEK) e o Transformerboard (TB). Os sensores foram testados quanto aos impactos de alta intensidade e curta duração semelhantes aos que ocorrem em curtos-circuitos. Além disso, avaliou-se a resposta no tempo dos sensores usando um sistema de interrogação com uma varredura de 5 kHz, a fim de analisar adequadamente o tempo de resposta ao curto-circuito. Os resultados apontaram que os sensores de pressão FBG usando PEEK e TB são adequados para o monitoramento do enrolamento do transformador. A sensibilidade estática obtida para os sensores baseados em PEEK foi de 0,911 pm/N, na faixa de 800 N a 1500 N. Essa sensibilidade é 4,47 maior que a sensibilidade dos sensores baseados em TB. O desempenho dos testes dinâmicos mostrou uma excelente repetibilidade para ambos os sensores, de acordo com a observação estática.