BRPI1011415B1

BRPI1011415B1 - Dispositivo e processo de detecção de descarga parcial de cuba de aparelhagem elétrica sob tensão

Info

Publication number: BRPI1011415B1
Application number: BRPI1011415-7A
Authority: BR
Inventors: Gilbert Luna; Sébastien Louise
Original assignee: Alstom Technology Ltd.
Priority date: 2009-05-13
Filing date: 2010-05-10
Publication date: 2019-07-02
Also published as: CA2761096A1; EP2430468A1; CN102422171A; BRPI1011415A2; WO2010130671A1; US8949048B2; US20120143533A1; FR2945634B1; FR2945634A1; EP2430468B1; CA2761096C; CN102422171B

Abstract

dispositivo e processo de detecção de descarga parcial de cuba de aparelhagem elétrica sob tensão a invenção refere-se a um dispositivo de detecção de descarga parcial de dispositivo elétrico sob tensão, dispositivo compreendendo meios de detecção (pc) montados sobre o dispositivo elétrico sob tensão para detectar pelo menos uma descarga parcial que ocorre, caracterizado pelo fato de compreender meios suplementares (di, d2, s) aptos a determinar se a descarga parcial que ocorre é interna ou externa ao dispositivo sob tensão. aplicação aos testes dos transformadores de potência em usina.

Description

“DISPOSITIVO E PROCESSO DE DETECÇÃO DE DESCARGA PARCIAL DE CUBA DE APARELHAGEM ELÉTRICA SOB TENSÃO”

DESCRIÇÃO

DOMÍNIO TÉCNICO E ARTE ANTERIOR [0001] A invenção refere-se a um dispositivo de detecção de descarga parcial de dispositivo elétrico sob tensão. O dispositivo da invenção é apto a determinar se uma descarga parcial que ocorre é interna ou externa ao dispositivo elétrico sob tensão. [0002] A invenção refere-se igualmente a um processo de detecção de descarga parcial de dispositivo elétrico sob tensão que é apta a determinar se uma descarga parcial que ocorre é interna ou externa ao dispositivo elétrico sob tensão.

[0003] A medição de descargas parciais quando dos testes de recepção em usina dos transformadores de potência é um critério que permite assegurar-se do bom funcionamento dos transformadores. De acordo com as condições de ambiente do transformador em teste, ocorre que às vezes que esta medição seja muito perturbada e, consequentemente, falseada por fontes de descargas externas. Estas condições de ambiente são descritas na norma CEI 60.270 (2000), anexo G, página 9.

[0004] Um problema técnico a resolver é poder determinar se as descargas parciais que se medem sobre um transformador sob tensão têm por origem fontes externas ao transformador ou do próprio transformador. Esta problemática é ainda mais verdadeira quando de testes sobre sítio, porque então as perturbações externas são mais dificilmente verificáveis.

[0005] Existem diferentes processos para identificar a origem das descargas parciais.

[0006] Por exemplo, a identificação das descargas parciais externas pode ser feita com a ajuda de um detector ultra-sônico ou através de uma câmara ultravioleta. Para os detectores ultra-sônicos, um problema reside no que estes são igualmente sensíveis a ruídos externos além dos devido às descargas parciais. Consequentemente, a detecção das descargas parciais com a ajuda de fontes ultrasônicas não é confiável. Com relação às câmaras ultravioletas=, um problema reside

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2/12 no que as câmaras ultravioleta permitem localizar apenas descargas parciais de tipo corona, ou seja, por ionização do ar. As descargas parciais tendo outra origem não podem ser detectadas como, por exemplo, as descargas parciais devido às comutações de elementos eletrônicos. A1ém disso, o equipamento necessário com as câmaras ultravioleta apresenta um custo muito elevado, o que é outro inconveniente.

[0007] É conhecida igualmente a detecção de descargas parciais internas em aparelhagens elétricas internas com a ajuda de antenas UHF (UHF para “Ultra Alta Frequência”) colocadas no interior destas aparelhagens. A patente US 5.804.972 intitulada “Partial-Discharge Measuring Device” divulga assim um dispositivo de detecção de descargas parciais internas a um aparelhagem elétrica que utiliza uma antena UHF instalada na aparelhagem. As patentes US 6.323.655 e FR 2.851.852 divulgam igualmente a detecção de descargas parciais internas através de uma antena UHF.

[0008] Um problema da de detecção das descargas parciais tais como foram descritas nas patentes US 5.804.972, US 6.323.655 e FR 2.851.852 reside em que, em certas circunstâncias, uma descarga parcial pode ser detectada então mesmo que esta descarga parcial não seja uma descarga interna, mas uma descarga externa. Este é o caso, por exemplo, para descargas parciais externas de intensidade muito forte ou que ocorrem quando de comutações elétricas de órgãos elétricos (comandos de motor, maus contatos no nível dos carbonos dos motores ou alternostatos).

[0009] A invenção refere-se a um dispositivo e um processo de detecção de descargas parciais que não apresentam este inconveniente.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO [0010] Com efeito, a invenção refere-se a um dispositivo de detecção de descarga parcial de cuba de aparelhagem elétrica sob tensão, o dispositivo compreendendo meios de detecção colocados ao contato da aparelhagem elétrica sob tensão e aptos a detectar uma descarga parcial que ocorre no interior ou no exterior da cuba, caracterizado pelo fato de compreender:

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- um primeiro circuito de medição UHF que compreende um primeiro sensor UHF inserido na totalidade ou em parte na cuba e que emite um sinal UHF desde que uma descarga parcial ocorre no interior ou no exterior da cuba,

- um segundo circuito de medição UHF sensivelmente idêntico ao primeiro circuito de medição UHF e compreendendo um segundo sensor UHF colocado à distância da cuba e que emite um sinal UHF desde que uma descarga parcial ocorre no exterior da cuba, e

- um sistema de aquisição compreendendo:

> meios de aquisição, sobre uma banda de frequências, o ruído de fundo BF1 emitido pelo primeiro circuito de medição UHF e o ruído de fundo BF2 emitido pelo segundo circuito de medição, > meios de busca de frente rígida sobre um primeiro sinal UHF emitido pelo primeiro circuito de medição e sobre um segundo sinal UHF emitido pelo segundo circuito de medição, desde que uma descarga parcial é detectada pelos meios de detecção, > meios de determinação de uma amplitude máxima do primeiro sinal UHF e uma amplitude máxima do segundo sinal UHF se uma frente rígida for detectada sobre o primeiro sinal UHF e/ou segundo sinal UHF, > meios de determinação, na banda de frequências, de uma primeira relação sinal sobre ruído R1 relativo ao primeiro sinal UHF e uma segunda relação sinal sobre ruído R2 relativo ao segundo sinal UHF, > meios de comparação das relações R1 e R2, e > meios de cálculo aptos a decidir que a descarga parcial que ocorre é interna ou externa à cuba em função do resultado emitido pela etapa de comparação.

[0011] A invenção refere-se igualmente a um processo de detecção de descarga parcial de cuba de aparelhagem elétrica sob tensão, o processo compreendendo uma etapa de detecção de uma descarga parcial que ocorre no interior ou no exterior da cuba com a ajuda de meios de detecção ao contato da aparelhagem elétrica, caracterizado pelo fato de compreender:

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- uma etapa de aquisição, sobre uma banda de frequências, do ruído de fundo BF1 emitido por um primeiro circuito de medição UHF compreendendo um primeiro sensor UHF inserido na totalidade ou em parte na cuba,

- uma etapa de aquisição, sobre a banda de frequências, do ruído de fundo BF2 emitido por um segundo circuito de medição UHF sensivelmente idêntico ao primeiro circuito de medição e que compreende um sensor colocado à distância da cuba,

- uma etapa de medição de um sinal UHF com a ajuda do primeiro circuito de medição desde que uma descarga parcial ocorre no interior ou no exterior da cuba,

- uma etapa de medição de um sinal UHF com a ajuda do segundo circuito de medição desde que uma descarga parcial ocorre no exterior da cuba, e

- uma etapa de aquisição que compreende:

> uma etapa de busca de frente rígida sobre um primeiro sinal UHF emitido pelo primeiro circuito de medição e sobre um segundo sinal UHF emitido pelo segundo circuito de medição, desde que uma descarga parcial é detectada pelos meios de medição, > uma etapa de determinação de uma amplitude máxima A (UHF1) do primeiro sinal UHF e de uma amplitude máxima A (UHF2) do segundo sinal UHF se uma frente rígida for detectada sobre o primeiro sinal UHF e/ou o segundo sinal UHF, > uma etapa de determinação, na banda de frequências, de uma primeira relação sinal sobre ruído R1 relativo ao primeiro sinal UHF em uma segunda relação sinal sobre ruído R2 relativo ao segundo sinal UHF, > uma etapa de comparação das relações R1 e R2, e > uma etapa de cálculo apta a decidir que a descarga parcial que ocorre é interna ou externa à cuba em função do resultado emitido pela etapa de comparação.

[0012] De acordo com uma característica suplementar da invenção, os meios de cálculo aptos a decidir que a descarga parcial que ocorre é interna ou externa ao

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5/12 dispositivo sob tensão compreendem meios de comparação de um primeiro instante no qual o primeiro sinal UHF foi detectado e um segundo instante no qual o segundo sinal UHF foi detectado, a descarga parcial detectada sendo considerada como externa ao dispositivo sob tensão se, quando a relação R1/R2 está compreendido sensivelmente entre 1,3 e 0,7, o primeiro instante é sensivelmente igual ao segundo instante. Por primeiro instante sensivelmente igual ao segundo instante, é necessário entender, por exemplo, uma diferença de tempos de 5 nanossegundos ou menos entre os dois instantes.

[0013] O sistema de aquisição é, por exemplo, um calculador (computador, microprocessador,...) ou um osciloscópio.

[0014] O processo da invenção é vantajosamente apto a distinguir, de maneira certa e confiável, a origem interna ou externa de uma descarga parcial qualquer que ocorre.

[0015] A banda de frequências na qual os detectores UHF detectam é, por exemplo, a banda 200MHz-1000MHz.

[0016] Breve descrição das figuras [0017] Outras características e vantagens da invenção aparecerão face à descrição de modos de realização preferenciais feita em referência as figuras em anexo, entre as quais:

- a figura 1 representa um primeiro modo de realização de dispositivo de detecção de descarga parcial de acordo com uma primeira variante da invenção;

- a figura 2 representa um segundo modo de realização de dispositivo de detecção de descarga parcial da primeira variante da invenção;

- a figura 3 representa um organograma do processo de detecção de descarga parcial de acordo com a primeira variante da invenção;

- a figura 4 representa um dispositivo de detecção de descarga parcial de acordo com uma segunda variante da invenção;

- a figura 5 representa um organograma do processo de detecção de descarga parcial de acordo com a segunda variante da invenção;

- as figuras 6A-6C representam curvas de medição obtidas, pelo processo

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6/12 de acordo com a primeira variante da invenção, para a detecção de uma descarga parcial interna ao dispositivo;

- as figuras 7A-7C e 8A-8B representam curvas de medição obtidas, pelo processo de acordo com a primeira variante da invenção, para a detecção de uma descarga parcial externa ao dispositivo.

[0018] Em todas as figuras, as mesmas referências designam os mesmos elementos.

[0019] Sumário detalhado de modos de realização da invenção [0020] A figura 1 representa um primeiro modo de realização de dispositivo de detecção de descarga parcial de acordo com uma primeira variante da invenção. O dispositivo elétrico sob tensão é, por exemplo, uma cuba de transformador T sob tensão +V.

[0021] O dispositivo compreende três cadeias de medição de descarga parcial e um sistema de aquisição S. Um primeiro circuito de medição compreende uma tomada capacitiva de travessia PC e um primeiro circuito 1 de conformação de sinal em série com a tomada capacitiva. O primeiro circuito de medição é um meio de medição de descarga parcial de acordo com a norma CEI 60270. A tomada capacitiva de travessia Pc toma, de maneira conhecida em si, os sinais de descarga parcial no nível de uma travessia R do transformador T e o circuito 1 que conforma o sinal tomado pela tomada capacitiva emite um sinal S1 que é transmitido ao sistema de aquisição S. Um segundo circuito de medição é constituído de um sensor UHF D1, um pré-amplificador A1 em série com o sensor D1 e cabos de conexão k1, k2, o cabo k1 ligando o sensor D1 ao pré-amplificador A1 e o cabo k2 ligando o préamplificador A1 à cadeia de aquisição S. O sensor D1 trabalha, por exemplo, na banda de frequências [200MHz 1000MHz], O sensor D1 é, por exemplo, como descrito na patente francesa 2 851.852, ou seja, uma antena formada de dois elétrodos separados por um ressonador dielétrico que é colocado em uma válvula de descarga do transformador T, ou seja, inserida em uma parede da cuba de transformador. O sinal emitido pelo sensor D1 é amplificado pelo pré-amplificador A1 e o sinal emitido pelo pré-amplificador A1 é transmitido à cadeia de aquisição S. O

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7/12 terceiro circuito de medição compreende um sensor UHF D2, um pré-amplificador A2 em série com o sensor D2 e cabos de conexão k3, k4, o cabo k3 ligando o sensor D2 ao pré-amplificador A-2 e o cabo k4 ligando o pré-amplificador A-2 à cadeia de aquisição S. O terceiro circuito de medição é sensivelmente idêntico ao segundo circuito de medição. Por cadeias de medição “sensivelmente idênticas”, é necessário entender cadeias de medição aptas a emitir, ao mesmo instante e nas mesmas condições de medição, dois sinais de amplitudes sensivelmente idênticos no seguimento da detecção de descargas parciais de mesma intensidade. Em especial, os sensores UHF D1 e D2 são sensores idênticos. O terceiro circuito de medição é colocado à distância da cuba de transformador.

[0022] O sistema de aquisição S é constituído de circuitos que disparam um tratamento das medições emitidas pelas segundas e terceiras cadeias de medição desde que uma descarga parcial é detectada pela tomada capacitiva Pc (transmissão de um sinal S1 ao sistema de aquisição S). O sistema de aquisição S é, por exemplo, um osciloscópio.

[0023] A figura 2 representa um segundo modo de realização de dispositivo de detecção de descarga parcial da primeira variante da invenção. O dispositivo compreende igualmente três cadeias de medição de descarga parcial e um sistema de aquisição S. Um primeiro circuito de medição de descarga parcial compreende uma pinça amperométrica Pa de alta frequência de banda larga (por exemplo, até 100 MHz) e um circuito 2 de conformação do sinal detectado pela pinça amperométrica. Este primeiro circuito de medição é um meio de medição de descarga parcial de acordo com a norma a CEI 60270. A pinça amperométrica Pa toma, de maneira conhecida em si, os sinais de descarga sobre um retorno à terra do transformador (potencial de referência do transformador) e o circuito 2 que conforma o sinal emitido pela tomada amperométrica Pa emite um sinal S2 que é transmitido ao sistema de aquisição S. As duas outras cadeias de medição de descarga parcial são idênticas às cadeias de medição mencionadas para o primeiro modo de realização. Elas estão posicionadas da mesma maneira que descrito previamente. A cadeia de aquisição S é constituída de circuitos de tratamento que

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8/12 disparam um tratamento das medições emitidas por pelas segundas e terceiras cadeias de medição desde que uma descarga parcial é detectada pela pinça amperométrica Pa (transmissão de um sinal S2 ao sistema de aquisição S). A cadeia de aquisição S é, por exemplo, um osciloscópio.

[0024] A figura 3 representa um organograma do processo de detecção de descarga parcial de acordo com a primeira variante da invenção. O processo de acordo com a primeira variante da invenção é realizado por um ou o outro dos dispositivos representados nas figuras 1 e 2.

[0025] O processo compreende uma etapa E1 de calibração do dispositivo de detecção, uma etapa E2 de regulação do limiar de detecção do circuito de medição compreendendo o meio de medição de acordo com a norma CEI 60270, uma etapa E3 de aquisição pelo sistema de aquisição S, sobre uma banda de frequências dadas, do ruído de fundo emitido pelas cadeias de medição compreendendo os sensores UHF D1 e D2, uma etapa E4 de detecção de descarga parcial pelo circuito de medição compreendendo o meio de medição de acordo com a norma CEI 60270 e, desde que uma descarga parcial é detectada quando da etapa E4, uma etapa E5 de busca de frente rígida sobre os sinais emitidos pelas cadeias de medição que compreendem os sensores UHF D1 e D2, uma etapa E6 de determinação da amplitude máxima de cada um dos sinais detectados pelas cadeias de medição que compreendem os sensores UHF D1 e D2 se as frentes rígidas forem detectadas quando da etapa E5 sobre um e/ou o outro dos sinais detectados pelas cadeias de medição que compreendem os sensores UHF D1 e D2, uma etapa E7 de cálculo de uma primeira relação sinal sobre ruído R1 relativo ao sinal UHF detectado pelo sensor D1 e de uma segunda relação sinal sobre ruído R2 relativo ao sinal UHF detectado pelo sensor D2, uma etapa E8 de comparação das duas relações R1 e R2 e uma etapa E9 de decisão que determina a origem interna ou externa da descarga parcial em função dos resultados da comparação.

[0026] Quando da etapa de calibração E1 um sinal elétrico calibrado representativo de uma descarga parcial de acordo com a norma a CEI 60.270 é injetado, de maneira conhecida em si, no nível da travessia R do transformador sob

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9/12 tensão. A regulação do limiar de detecção quando da etapa E2 consiste em definir, de maneira conhecida em si, um nível de sinal acima do qual uma descarga parcial deve ser considerada. A etapa E3 de aquisição do ruído de fundo consiste em medir de maneira conhecida em si, o nível de ruído detectado pelas cadeias de medição munidas de sensores UHF em uma banda de frequências igual, por exemplo, a [200MHz - 1000MHz], Os ruídos BF1 e BF2 medidos, respectivamente, sobre o circuito de medição compreendendo o sensor UHF D1 e sobre o circuito de medição compreendendo o sensor UHF D2 são colocados em memória no sistema de aquisição S. As etapas E2 e E3 podem ser efetuadas simultaneamente ou deslocadas no tempo. Quando o circuito de medição compreendendo a tomada capacitiva PC ou a pinça amperométrica Pa detecta uma descarga parcial (etapa E4), a etapa E5 de busca de frente rígida sobre os sinais emitidos pelas cadeias de medição UHF é lançada. Uma frente rígida materializa o aparecimento de uma descarga parcial. Assim, a obtenção de uma frente rígida quando da etapa E5 confirma o aparecimento de tal descarga. A busca de frente rígida efetua-se, de maneira conhecida em si, por exemplo, pelo processo descrito na patente Francesa 2 883.979 (“Procédé de détection de Ia position d’um front dOnde dans um signal reçu par um détecteur”). Se nenhuma frente rígida for detectada sobre uma das duas cadeias de medição UHF, é considerado que nenhuma descarga parcial foi emitida e o dispositivo de detecção é retomado em espera de uma descarga parcial. Se, pelo contrário, uma frente rígida é detectada sobre um e/ou outro circuito de medição UHF, a etapa E6 determina a amplitude máxima A (UHF1) do sinal detectado pelo sensor D1 e a amplitude máxima A (UHF2) do sinal detectado pelo sensor D2. Depois, a etapa E7 calcula as relações sinal sobre ruído R1 e R2 como:

R1 = A(UHF1)/BF1, e R2 = A (UHF2)/BF2.

[0027] A relação R1 ou R2 toma o valor 1 se o circuito de medição UHF correspondente não detectar o sinal de descarga parcial.

[0028] A etapa E7 de cálculo das grandezas R1 e R2 sucede a etapa E8 de comparação das grandezas R1 e R2. Diferentes casos apresentam-se que podem

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10/12 reunir-se em três possibilidades:

- R1 » R2;

- R2 » R1;

- R1 # R2 (R1 # R2 corresponde não somente no caso onde as relações R1 e R2 são sensivelmente iguais, mas igualmente no caso onde a sua relação R1/R2 está compreendida em um garfo definido previamente, por exemplo: 1,3 > R1/R2 > 0,7).

[0029] A etapa E9 de decisão sucede a etapa E8 de comparação. Se R1 » R2, é um defeito interno ao dispositivo que é diagnosticado e se R2 » R1, é um defeito externo que é diagnosticado. Se R1 e R2 não são muito diferentes um do outro (por exemplo: 1, 3>R1/R2>0,7), um cálculo complementar é efetuado para comparar os instantes nos quais foram detectados os sinais pelas cadeias de medição UHF. Se os instantes T1 e T2 aos quais os sensores D1 e D2 detectaram os sinais são quase idênticos, é diagnosticado um defeito externo ao transformador. Se não, nenhuma descarga parcial é diagnosticada e o dispositivo de detecção é retomado em espera de uma descarga parcial. Por instantes de detecção “quase idênticos”, é necessário entender, por exemplo, dois instantes separados de 5 nanossegundos ou menos. As etapas E5-E9 são realizadas pelo sistema de aquisição S.

[0030] A figura 4 representa um dispositivo de detecção de descarga parcial de acordo com a segunda variante da invenção.

[0031] De acordo com a segunda variante da invenção, o dispositivo de detecção de descarga parcial compreende apenas as duas cadeias de medição UHF e o sistema de aquisição S. As descargas parciais então não são mais detectadas por um dos meios de medição de acordo com a norma CEI 60270, como é o caso na primeira variante da invenção, mas com a ajuda do circuito de medição UHF cujo sensor D1 é montado sobre o transformador. O processo de detecção compreende aqui uma etapa E10 de calibração do dispositivo de detecção, uma etapa E11 de regulação do limiar de detecção das cadeias de medição UHF, uma etapa E12 de aquisição, sobre uma banda de frequências dada, do ruído de fundo emitido pelas cadeias de medição UHF, uma etapa E13 de detecção de descarga parcial pelo circuito de medição UHF compreendendo o detector D1 e, desde que uma descarga

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11/12 parcial é detectada quando da etapa E13, uma etapa E14 de busca de frente rígida sobre os sinais emitidos pelas duas cadeias de medição UHF, uma etapa E15 de determinação da amplitude máxima de cada um dos sinais detectados pelas cadeias de medição UHF se frentes rígidas forem detectadas, quando da etapa E14, sobre um e/ou o outro dos sinais detectados pelas cadeias de medição que compreendem os sensores UHF D1 e D2, uma etapa E16 de cálculo de uma primeira relação sinal sobre ruído R1 relativo ao sinal UHF detectado pelo sensor D1 e uma segunda relação sinal sobre ruído R2 relativo ao sinal UHF detectado pelo sensor D2, uma etapa E17 de comparação das duas relações R1 e R2 e uma etapa E18 de decisão que determina a origem interna ou externa da descarga parcial em função dos resultados da comparação. A etapa E14 de busca de frente rígida é aqui disparada pelo sinal de detecção de descarga parcial que é emitido pelo sensor UHF D1 que é montado sobre o transformador.

[0032] As figuras 6A-6C representam, por exemplo, curvas de medição em volt/pS obtidas pelo processo de acordo com a primeira variante da invenção, para a de detecção de uma descarga parcial interna ao dispositivo elétrico sob tensão. A curva 6A representa o sinal medido por uma tomada capacitiva PC e as figuras 6B e 6C representam, respectivamente, o sinal medido pelo sensor UHF D1 e o sinal medido pelo sensor UHF D2 (ausência de sinal). Neste caso, só o sensor D1 detecta a descarga parcial, o que traduz a origem interna da mesma.

[0033] As figuras 7A-7C e 8A-8B representam, a título de exemplo, curvas de medição obtidas pelo processo de acordo com a primeira variante da invenção, para a detecção de uma descarga parcial externa ao dispositivo elétrico sob tensão. As curvas das figuras 7A-7C estão em volt/pS e as curvas das figuras 8A-8B estão em volt/nS.

[0034] A figura 7A representa o sinal medido por uma tomada capacitiva Pc montada sobre o dispositivo elétrico sob tensão e as figuras 7B e 7C representam, respectivamente, o sinal medido pelo sensor UHF D2 e o sinal medido pelo sensor UHF D1 (ausência de sinal). Neste caso, só o sensor UHF D2 detecta a descarga parcial, o que traduz a origem externa da mesma.

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12/12 [0035] As figuras 8A e 8B representam sinais medidos simultaneamente pelos sensores UHF D1 e D2. Neste caso, os dois sensores UHF medem sinais de amplitudes sensivelmente idênticas detectadas sensivelmente ao mesmo instante. Por sinais sensivelmente detectados ao mesmo instante, é necessário entender sinais dos quais os instantes de detecção respectivos T1 e T2, por exemplo, são separados de 5 nanossegundos ou menos. O cálculo das relações sinais sobre ruídos R1 e R2 conduz então a valores sensivelmente iguais. Os instantes T1 e T2 aos quais os sinais são detectados então são comparados e, devido à quase simultaneidade destes instantes, é deduzida uma origem externa da descarga parcial.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Dispositivo de detecção de descarga parcial de cuba de aparelho elétrico sob tensão (T), o dispositivo compreendendo meios de detecção (Pc, Pa, D1) colocados em contato com o aparelho elétrico sob tensão (T) e aptos a detectar uma descarga parcial que ocorre no interior ou no exterior da cuba, que inclui:

um primeiro circuito de medição UHF (D1, A1) que compreende um primeiro sensor UHF (D1) inserido na totalidade ou em parte na cuba e que emite um sinal UHF desde que uma descarga parcial ocorra no interior ou no exterior da cuba; o dispositivo de detecção sendo caracterizado pelo fato de que compreende ainda:

um segundo circuito de medição UHF (D2, A2) substancialmente idêntico ao primeiro circuito de medição UHF e que compreende um segundo sensor UHF (D2) colocado à distância da cuba e que emite um sinal UHF desde que uma descarga parcial ocorra no exterior da cuba, e um sistema de aquisição (S) que compreende:

meios de aquisição, sobre uma faixa de frequências, o ruído de fundo

BF1 emitido pelo primeiro circuito de medição UHF e o ruído de fundo BF2 emitido pelo segundo circuito de medição, meios de busca de frente rígida sobre um primeiro sinal UHF emitido pelo primeiro circuito de medição e sobre um segundo sinal UHF emitido pelo segundo circuito de medição, desde que uma descarga parcial seja detectada pelos meios de detecção, meios de determinação de uma amplitude máxima A (UHF1) do primeiro sinal UHF e uma amplitude máxima A (UHF2) do segundo sinal UHF se uma frente rígida é detectada sobre o primeiro sinal UHF e/ou o segundo sinal UHF, meios de determinação (E3, E6, E7; E12, E15, E16), na faixa de frequências, uma primeira relação sinal sobre ruído R1 relativo ao primeiro sinal UHF e uma segunda relação sinal sobre ruído R2 relativo ao segundo sinal UHF, tal que

R1 = A(UHF1)/BF1,

R2 = A (UHF2)/BF2;

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2/4 meios de comparação (E8, E17) das relações R1 e R2, e meios de cálculo (E9, E18) aptos a decidir que a descarga parcial que ocorre é interna ou externa à cuba em função do resultado emitido pela etapa de comparação.

2. Dispositivo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a cuba é uma cuba de transformador sob tensão e os meios de detecção montados sobre o dispositivo elétrico sob tensão para detectar a descarga parcial que ocorre são constituídos por uma tomada capacitiva de travessia (Pc) que retira os sinais de descarga parcial no nível de uma travessia (R) do transformador.
3. Dispositivo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a cuba é uma cuba de transformador sob tensão e os meios de detecção montados sobre o dispositivo elétrico sob tensão para detectar a descarga parcial que ocorre são constituídos por uma pinça amperométrica de alta frequência (Pa) que retira os sinais de descarga parcial sobre um retorno à terra do transformador.
4. Dispositivo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que os meios de detecção ao contato do aparelho elétrico sob tensão são constituídos pelo primeiro sensor UHF (D1) do primeiro circuito de medição.
5. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que os meios de cálculo aptos de decidir que a descarga parcial que ocorre é interna ou externa ao dispositivo sob tensão compreendem meios de comparação de um primeiro instante (T1) no qual o primeiro sinal UHF foi detectado e um segundo instante (T2) no qual o segundo sinal UHF foi detectado, a descarga parcial detectada sendo considerada como externa ao dispositivo sob tensão se, quando a relação R1/R2 está substancialmente compreendida entre 1,3 e 0,7, o primeiro instante (T1) é substancialmente igual ao segundo instante (T2).
6. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que a faixa de frequências é a faixa 200MHz-1000MHz.
7. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que o primeiro sensor UHF (D1) e o segundo sensor UHF (D2) são, cada um, constituídos de uma antena eletromagnética formada por dois

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3/4 eletrodos separados por um ressonador dielétrico.
8. Processo de detecção de descarga parcial de cuba de aparelho elétrica sob tensão, o processo compreendendo uma etapa de detecção (E4, E13) de uma descarga parcial que ocorre no interior ou no exterior da cuba com a ajuda de meios de detecção ao contato do aparelho elétrico e uma etapa de aquisição, sobre uma faixa de frequências, do ruído de fundo BF1 emitido por um primeiro circuito de medição UHF compreendendo um primeiro sensor UHF inserido na totalidade ou parte na cuba, caracterizado pelo fato de que compreende ainda:

uma etapa de aquisição, sobre a faixa de frequências, do ruído de fundo BF2 emitido por um segundo circuito de medição UHF substancialmente idêntico ao primeiro circuito de medição e que compreende um sensor colocado à distância da cuba, uma etapa de medição de um sinal UHF (E4, E13) com a ajuda do primeiro circuito de medição desde que uma descarga parcial ocorra no interior ou no exterior da cuba, uma etapa de medição de um sinal UHF (E4, E13) com a ajuda do segundo circuito de medição desde que uma descarga parcial ocorre no exterior da cuba, e uma etapa de aquisição (E5, E6, E7, E8, E9; E14, E15, E16, E17, E18) que compreende:

uma etapa de busca de frente rígida (E5, E14) sobre um primeiro sinal UHF emitido pelo primeiro circuito de medição e sobre um segundo sinal UHF emitido pelo segundo circuito de medição, desde que uma descarga parcial seja detectada pelos meios de medição, uma etapa de determinação de uma amplitude máxima A (UHF1) do primeiro sinal UHF e uma amplitude máxima A (UHF2) do segundo sinal UHF se uma frente rígida for detectada sobre o primeiro sinal UHF e/ou o segundo sinal UHF, de modo que:

R1 = A(UHF1)/BF1,

R2 = A (UHF2)/BF2;

Petição 870190029687, de 28/03/2019, pág. 19/23

4/4 uma etapa de determinação (E3, E6, E7; E12, E15, E16), na faixa de frequências, de uma primeira relação sinal sobre ruído R1 relativa ao primeiro sinal UHF e de uma segunda relação sinal sobre ruído R2 relativa ao segundo sinal UHF, uma etapa de comparação (E8, E17) das relações R1 e R2, e uma etapa de cálculo (E9, E18) apta a decidir que a descarga parcial que ocorre é interna ou externa à cuba em função do resultado emitido pela etapa de comparação.
9. Processo de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que a etapa de cálculo (E9, E18) apta a decidir que a descarga parcial que ocorre é interna ou externa ao dispositivo elétrico sob tensão em função do resultado emitido pela etapa de comparação consiste em comparar um primeiro instante (T1) no qual o primeiro sinal UHF foi detectado com um segundo instante (T2) no qual o segundo sinal UHF foi detectado, a descarga parcial detectada sendo considerada como externa ao dispositivo sob tensão se, quando a relação R1/R2 for substancialmente compreendida entre 1,3 e 0,7, o primeiro instante (T1) é substancialmente igual ao segundo instante (T2).