Pesquisa e otimização teórica e experimental das interações mutuas de uma nova Tecnologia de para-raios inteligente com a tecnologia de fibra ótica: PROTEC
Com as tecnologias emergentes como a Smart Grids, as necessidades cada vez maiores em garantir confiabilidade e de baixar custos, a coordenação dos isolamentos e sobre tensões nas redes de transporte de energia é o meio mais adequado para assegurar-se de que a probabilidade da avaria do isolamento esteja limitada a um valor aceitável e que qualquer ruptura dielétrica fique restrita. O monitoramento de equipamentos é um método provado para gravação dos estados de operação e vida útil restante, fornecendo para o operador dados importantes para o gerenciamento ativo. Monitorar informações é também valioso para acessar o estado geral da rede. O crescimento na demanda energética mundial está colocando uma carga maior nas redes existentes – as vezes no limite de suas capacidades – fazendo a operação de rede confiável e responsável um desafio cada vez maior. Como resultado, muitos operadores de rede estão procurando soluções de monitorização para aumentar a confiabilidade de suas redes.
A monitorização dos para-raios prevalece sobre qualquer um dos testes de rotina de inspeção que implicam custos humanos ao nível das frequências de inspeção (no 1º ano para equipamento recente depois ciclos de 5 anos com métodos visuais ou visão térmica infravermelha), acessos, ambientes e condições de segurança especificas para limitar os perigos (sistema de produção ou rede de alimentação desligados ou que implica custos relativamente altos durante esses cortes para permitir a inspeção).
Diversas soluções de monitoração por fibra óptica (fibra/optoeletrônica) dos paramentos elétricos transitórios e permanentes vistos pelos para-raios são desenvolvidos a partir da sua rede de Pesquisadores em colaboração com o Doutor Sergio Luís Gonçalves de Mendonça, Pesquisador Sênior no LAT-EFEI da Universidade Federal de Itajubá. Este sistema deve ser embebido dentro do polímero/resina que constitui o invólucro do para-raios, sem interferir na sua geometria, no seu funcionamento de proteção, nas suas propriedades dielétricas, no modo de instalação e nas suas propriedades eletro – mecânicas. A aplicação destes conceitos, em particular, considera a última possibilidade tecnológica para os para-raios, ou seja, invólucros poliméricos. O conceito prevê a integração de funções de medidas elétricas antes e durante as sobre tensões atmosféricas ou da própria rede, inclusive a possibilidade de incorporação de sensores de temperatura, tornando o sensor – para-raios um sistema capaz se autodiagnosticar, definindo uma nova geração de unidades inteligentes, com amplas aplicações em qualquer rede de média, alta e ultra alta tensão. A investigação apoia-se sobre as últimas ferramentas de modelização por elementos finitos multidisciplinares para as diversas optimizações dos parâmetros e diversas ensaios experimentais em condições reais.Research, theorical and experimental research on the mutual interactions of a new technology for smart surge arrester associated with fiber optic technology.
With emerging technologies such as Smart Grids, the needs grow to ensure reliability and lower costs, coordination of insulation and voltages in power transmission grids are the best way to ensure that the insulation failure probability is limited to an acceptable value and that any dielectric breakdown becomes restricted. The monitoring equipment is a proven method for recording the operating condition and remaining life, providing important data to the operator for active management. Monitoring information is also valuable to access the general grid condition. The growth in global energy demand is putting a greater charge on existing grids – sometimes at the limit of their capabilities – doing the grid operation reliable and responsible to a growing challenge. As a result, many grid operators are looking for monitoring solutions to increase the reliability of their grids.
The monitoring surge arresters prevails over any one of the inspection routine tests involving human costs at the level of inspection frequencies (in the 1st year to recent equipment , then 5 years cycles with visual methods or infrared thermal vision), accesses, environments and specific safety conditions to limit risks (production system, off supply grid or that which involves relatively high costs during these cuts to allow inspection).
Several monitoring solutions by optical fiber (fiber / optoelectronics) to measure transient and stationary electric parameter sseen by the surge arrester are developed from its researchers network together with Dr. Sérgio Luis Gonçalves de Mendonça, senior researcher on LAT-EFEI from Federal University of Itajubá. This system should be embedded into the polymer / resin which constitutet he arrester’s shell, without interfere on its geometry or on its protection operation and on its dielectric properties, on the installations way and on its electro-mechanic properties. The application of these concepts, in particular, considers the latest technological alternative to the surge arresters, that is, polymeric shells.The concept foresees the integration of electrical measurements functions before and during atmospheric tensions or of the grid itself, including the possibility of incorporating temperature sensors, making the sensor – surge arresters a capable system of self-diagnose, defining a new generation of smart units, with wide applications in any grid of medium, high and ultrahigh voltage. The research is based on the latest modeling tools for multidisciplinary finite elements for the several optimizations of parameters and several experimental tests in real conditions.Investigación y Optimización Teórica y Experimental de las Interacciones Mutuas de una Novedosa Tecnología de Pararrayos Inteligentes basados en Tecnología de Fibra Óptica: PROTEC
Con las tecnologías emergentes como las redes de energía inteligentes, la creciente necesidad de garantizar la confiabilidad y reducir los costos; la coordinación del aislamiento y sobretensiones en redes de transmisión de energía, es la mejor manera de asegurar que la probabilidad de fallo del aislamiento se limita a un valor aceptable, restringiendo cualquier ruptura dieléctrica. El monitoreo de equipos y componentes es un método probado para el registro de los estados de funcionamiento y la vida útil restante, proporcionando datos importantes para la gestión activa por parte del operador. Por su parte esta información también es valiosa para conocer el estado general de la red. El aumento de la demanda mundial de energía, implica una mayor carga sobre las redes existentes (muchas veces al límite de sus capacidades) haciendo del funcionamiento confiable y responsable de la red un desafío cada vez mayor. Como resultado, muchos operadores de redes de energía buscan soluciones de monitoreo para aumentar la fiabilidad de sus sistemas.
La supervisión de los pararrayos prevalece sobre cualquiera de las pruebas de rutina de inspección lo cual implican costos humanos en relación al nivel de frecuencia de inspección ( en el 1º año para equipos recientes después ciclos de 5 años con métodos visuales o visión térmica infrarroja), accesos, ambiente y condiciones de seguridad específicas para limitar los peligros (sistema de producción o redes de alimentación desconectadas lo que implica costos relativamente altos para estas interrupciones para permitir la inspección).
Diversas soluciones para monitoreo de parametros eléctricos transitorios y permanentes basados en en fibra óptica para pararrayos seran desarrollados dentro de la red de investigadores del INESC P&D Brasil en colaboración con el Dr. Sergio Luís Gonçalves de Mendonça, Investigador Senior en el LAT-EFEI Universidad Federal de Itajubá. Este sistema debe ser integrado dentro del polímero / resina que constituye el exterior del pararrayos, sin interferir en su geometría, operación de protección, propiedades dieléctricas, modo de instalación y propiedades electro mecánicas. La aplicación de estos conceptos, en particular, considera pararrayos polímericos de última generacion. El concepto prevé la integración de las funciones de medidas eléctricas antes y durante a las sobre tensiones atmosféricas o de la misma red, inclusive la posibilidad de incorporación de sensores de temperatura, haciendo del pararrayos un sistema capaz de auto-diagnosticar, definiendo una nueva generación de unidades inteligentes, con amplias aplicaciones en cualquier tipo de soporte de red, alta y ultra alta tensión. La investigación se basa en las últimas herramientas de modelado por elementos finitos multidisciplinario para las diferentes optimizaciones de los parámetros y diversos ensayos experimentales en condiciones reales.
