Termo de Abertura do Projeto

Termo de Abertura do Projeto	[pic 1]
Nome do Projeto: Sensor multifuncional para atuar no monitoramento e proteção de transformadores a óleo

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Versão	Data	Autor	Notas da Revisão
0	07/05/2023	Isabella Segredo

Sumário

1        Resumo do Projeto        1

2        Introdução        1

3        Referencial Teórico        1

4        Referências Bibliográficas        2

5        Principais Requisitos do Projeto        2

6        Cronograma Preliminar        2

7        Restrições / Limitações        2

8        Premissas        2

9        Orçamento do Preliminar        2

10        Visão Geral do Projeto        3

1. Resumo do Projeto

Sistemas de proteção e monitoramento de equipamentos possuem o objetivo de aumentar a vida útil do equipamento, evitar paradas e problemas dentro de sistemas elétricos. Transformadores de potência são equipamentos de custo elevado que desempenham um papel importante no funcionamento de sistemas elétricos, devido a grande relevância e impacto deste equipamento é imprescindível o uso de sistemas de proteção e monitoramento com o intuito de aumentar a vida útil do equipamento e paradas no sistema. Entretanto, os sistemas de proteção vigentes em transformadores são caracterizados por uma grande quantidade de sensores e relés que elevam o custo do equipamento. Tendo em vista isso, o presente projeto tem como intuito desenvolver um sensor multifuncional aplicado no monitoramento da tensão, corrente, umidade e temperatura de transformadores de potência a óleo com o intuito de reduzir o custo e aumentar a eficiência e precisão do sistema de proteção, permitindo a programação das manutenções preditivas e preventivas de modo eficaz.

Palavras-chave: Transformador de Potência; sistema de proteção; sensor multifuncional; manutenção preventiva e preditiva.

1. Introdução

        Sistemas de distribuição de energia elétrica são amplamente usados ao redor do mundo com o intuito de alimentar e  manter em funcionamento todo o sistema de produção e consumo vigentes na sociedade atual (Besser, 2020). Tendo em vista isso, o transformador constitui-se como um dos elementos mais importantes e caros dentro de sistemas de distribuição de energia, devido a sua capacidade de transferir a energia de alta tensão para baixa tensão, permitindo a alimentação de centros comerciais, residências e indústrias (Caparaó, 2005).

De acordo com Murugan et al. (2015), a falha no transformador de potência afeta diretamente a confiabilidade de toda a rede devido a possibilidade de causar distúrbios nos sistemas operacionais, resultando em interrupções despreparadas e problemas de entrega de energia. Estas falhas, além de terem um custo elevado, o tempo demandado para a renovação ou substituição de componentes danificados é longo (Murugan et al., 2015).

        Levando-se em consideração a relevância do uso de transformadores é de suma importância o uso de sistemas de proteção e monitoramento a fim de evitar falhas, paradas e danos no equipamento, permitindo a realização de manutenções preditivas e preventivas (Fonseca, 2014). Os sistemas de proteção e monitoramento convencionais baseiam-se em dispositivos como sensores e relés, no qual os sensores medem variáveis específicas, ou seja, cada sensor mede uma única grandeza. Segundo ROCHA et al.(2011), os sistemas de monitoramento convencionais requerem a instalação  de sensores e equipamentos especializados, além de uma rede de comunicação específica para o tráfego destes dados.

        Levando-se em consideração os aspectos apresentados, o seguinte projeto tem como intuito o desenvolvimento de um sensor multifuncional para monitoramento da tensão, corrente, umidade e temperatura do transformador de potência, reduzindo deste modo o custo e melhorando a precisão e eficiência do sistema de proteção e monitoramento, permitindo o aprimoramento do planejamento de manutenções preditivas e preventivas do equipamento com a finalidade de aumentar sua vida útil e reduzir a ocorrência de interrupções indesejadas.

1. Referencial Teórico

        De acordo com Costa et Al.(2021), Os transformadores, ou trafos, são equipamentos estáticos, os quais transferem energia elétrica entre os lados de alta tensão e baixa tensão, mantendo a frequência e podendo variar níveis de tensão e amplitude da corrente.

        Segundo Besser (2020), o funcionamento do transformador pode ser descrito pelas leis de Ampére-Maxwell e Faraday, as quais permitem descrever a geração de um campo magnético variável através correntes elétricas alternadas e, com esse campo, gerar uma nova corrente alternada com magnitude diferente. O uso das bobinas no transformador tem como finalidade o aperfeiçoamento da geração desta corrente com magnetização diferente e do campo magnético variável, de modo que este processo ocorra repetidamente (Besser,2020).

        O conhecimento dos parâmetros e grandezas do transformador desenvolve o importante papel de monitorar o funcionamento do transformador. Variáveis elétricas como tensão, corrente, potência aparente, potência ativa, potência reativa, carga percentual, fator de potência, distorção harmônica de corrente e tensão permitem a análise de possíveis descompensações, bem como analisar o estado atual do transformador (Besser, 2021).

        As grandezas térmicas em transformadores que utilizam óleo como meio resfriador das bobinas. Neste equipamento, que é o objeto de aplicação do dispositivo em desenvolvimento, o monitoramento da temperatura do óleo desempenha um papel fundamental para o planejamento de manutenções no equipamento, tendo em vista que em caso de sobreaquecimento, o equipamento corre o risco de entrar em combustão podendo produzir vazamentos e derramamento de óleo inflamável, esta situação pode causar danos a indivíduos e outros equipamentos (Besser, 2020).