Avaliação do comportamento dielétrico dos materiais isolantes utilizados em transformadores de distribuição por meio de espectroscopia dielétrica

Abstract

Resumo: Nas redes de distribuição, entre os vários equipamentos instalados, destacase o transformador que é o dispositivo responsável por reduzir os níveis de média tensão para a baixa tensão (110 V ou 220 V). A vida dos transformadores tem sido associada à deterioração de seu sistema isolante. Estima-se que a vida de um transformador operando continuamente seja de aproximadamente 20 anos. Porém, a experiência tem mostrado que a vida dos transformadores de distribuição instalados em redes aéreas é bem menor que este valor, mesmo quando operam em temperaturas bem abaixo dos limites estabelecidos pelas normas técnicas. Segundo pesquisadores, muitos transformadores são danificados em decorrência da baixa qualidade nos materiais empregados, tais como: papel, óleo isolante, verniz isolante aplicado aos condutores do enrolamento primário, chapas de aço e buchas de alta e baixa tensão. A avaliação dos materiais que compõe o sistema isolante nos transformadores de distribuição é fundamental para se avançar no sentido de se obter transformadores de distribuição com uma vida útil maior. Com o objetivo de estudar componentes do isolamento (óleo, papel e papel impregnado em óleo), a fim de se obter uma caracterização dos materiais presentes no sistema isolante de um transformador de distribuição, bem como caracterizar e avaliar as respostas obtidas em função da variação de temperatura e da variação de umidade desenvolveu-se este trabalho. São apresentados os resultados obtidos através da aplicação de medidas de capacitância e impedância complexa no domínio da frequência em amostras de materiais isolantes presentes em transformadores de distribuição. São discutidos os possíveis processos que influenciam a resposta dielétrica das amostras dos materiais isolantes em função das medidas realizadas.

Abstract: In the distribution networks among various equipments installed, the transformer is the device responsible for reducing the levels of medium voltage to low voltage (110 V or 220 V). The life of transformers has been associated with deterioration of your insulation system. It is estimated that the life of a transformer, operating continuously, is 20 years. However, the experience has shown that the life of distribution transformers installed in aerial is less than 20 years, even when operating at temperatures below the limits established in the technical standards. According to researchers, many transformers are damaged due to the low quality materials used, such as: paper, insulating oil, insulating varnish applied to the primary winding conductors, steel plates and dowels in the high and low voltage. The evaluation of the materials that compose the system insulation in distribution transformers is the key to advancing in order to obtain distribution transformers with a long service life. With the aim of studying the components of insulation systems (oil, and paper impregnated with oil) in order to obtain a characterization of the materials contained in the insulation system of a distribution transformer, to characterize and evaluate the responses due to changes in temperature and moisture variation developed this work. Shows the results obtained by applying measures of impedance in the complex frequency domain in samples of insulating materials presents in distribution transformers. Are discussed the possible processes that influence the dielectric response of the samples of insulating materials on the basis of measurements. You created