Como Monitorar Descargas Parciais em RMUs de Forma Segura?

A degradação da isolação em equipamentos elétricos é geralmente causada por múltiplos fatores. Durante a operação, os materiais de isolamento (como resina epóxi e terminações de cabo) se deterioram gradualmente devido a estresses térmicos, elétricos e mecânicos, levando à formação de bolhas ou rachaduras. Alternativamente, a contaminação e a umidade - como poeira ou deposição de sal ou ambientes de alta umidade - podem aumentar a condutividade superficial, desencadeando descargas corona ou rastreamento superficial. Além disso, surtos de raios, sobretensões de comutação ou sobretensões ressonantes também podem induzir descargas em pontos fracos da isolação. Além disso, a operação prolongada sob carga pesada e corrente excessiva pode causar aquecimento do condutor, acelerando o envelhecimento térmico dos materiais de isolamento.

Para as unidades de anel principal (RMUs), esses fatores são inevitáveis durante a operação normal. No curto prazo, a energia das descargas parciais é relativamente baixa e pode não causar diretamente a ruptura da isolação, mas pode gerar interferência eletromagnética (por exemplo, interferência de rádiofrequência). No entanto, se não for tratado, a presença prolongada dessas descargas pode levar a consequências mais graves: a degradação da isolação e os efeitos térmicos aumentam significativamente o risco do sistema, e em casos extremos, as descargas parciais podem evoluir para ruptura total, resultando em falha do equipamento, interrupções locais de energia, ou até incêndio e explosão. Portanto, medidas técnicas eficazes de detecção e prevenção de descargas parciais em RMUs são essenciais para garantir a operação segura e estável.

O monitoramento inteligente e o aviso prévio representam uma abordagem técnica altamente eficaz. Os sistemas de monitoramento online utilizam sensores de ultra-alta frequência (UHF) e emissão acústica (AE) para capturar sinais de descarga em tempo real. O computação de borda é usada para filtragem e redução de ruído, combinada com algoritmos de IA para identificar tipos de descarga - como descarga corona ou descarga de vazio - permitindo a análise e diagnóstico de dados. Um mecanismo de alerta é estabelecido definindo limiares para disparar alarmes e localizar a fonte da descarga.

Além disso, durante a operação e manutenção, inspeções periódicas usando detectores portáteis podem verificar as junções de cabos e conexões de barramentos. A termografia infravermelha também pode ser empregada para identificar indiretamente áreas de descarga através de padrões de temperatura anormais. Combinar as técnicas UHF, AE e TEV (Tensão Transiente na Terra) permite um diagnóstico abrangente, melhorando significativamente a precisão e confiabilidade da detecção.

As descargas parciais nas unidades de anel principal são um indicador precoce da degradação do sistema de isolamento. A prevenção e controle devem ser implementados através de um quadro de proteção multidimensional que abrange o design do equipamento, a gestão ambiental, a tecnologia de monitoramento e as práticas de manutenção. Através do controle ambiental, monitoramento inteligente e inspeções regulares, a probabilidade de falhas causadas por descargas parciais pode ser substancialmente reduzida, garantindo a operação segura e estável da rede elétrica.