Papel do enrolamento terciário no diagnóstico de avarias nos enrolamentos de transformadores trifásicos

Abstract

O presente documento apresenta o trabalho desenvolvido no âmbito da Dissertação que integra o plano curricular do Mestrado Integrado em Engenharia Eletrotécnica e de Computadores, da Faculdade de Ciências e Tecnologias da Universidade de Coimbra. O tema central deste trabalho prende-se com a aplicação de uma técnica de diagnóstico de avarias nos enrolamentos de transformadores, a transformadores de potência com enrolamento terciário. Esta técnica tem como base a aplicação da transformada complexa espacial às correntes de excitação dos mesmos. No Capítulo 1 é apresentada uma pequena introdução acerca do tema à volta do qual se desenvolveu este trabalho, e quais os motivos impulsionadores do presente estudo. No Capítulo 2 é apresentado o papel desempenhado pelo enrolamento terciário e qual a importância deste tipo de enrolamento em transformadores trifásicos com ligação estrela-estrela, sejam eles de núcleo comum ou de fases dissociadas. No Capítulo 3 são apresentados resultados comprovadores da teoria apresentada no Capítulo 2, com o objetivo de quantificar as alterações observadas tanto na corrente de excitação como nas tensões simples dos enrolamentos do secundário de um transformador, na presença de um enrolamento terciário. No Capítulo 4 é feita uma apresentação dos vários métodos de diagnóstico de avarias existentes. No Capítulo 5 são apresentados os resultados obtidos no âmbito do diagnóstico de avarias nos enrolamentos de transformadores com enrolamento terciário. No Capítulo 6 apresentam-se as conclusões finais acerca do trabalho desenvolvido, bem como algumas sugestões para trabalhos futuros.

This work was carried out under the scope of the Master Science Thesis that integrates the curriculum of the Master in Electrical and Computer Engineering, Faculty of Science and Technology, University of Coimbra. The central theme of this work is related to the application of a diagnostic technique to detect the occurrence of winding inter-turn short-circuits in the transformer’s windings, based on the application of the space vector to the exciting currents of power transformers with a tertiary winding. Chapter 1 presents a small introduction about the theme around which this work is developed and the reasons that boosts the present study. Chapter 2 presents the role of tertiary windings and the importance of this type of winding in a three-phase power transformers with star-star connection, both of core and shell-types or of dissociated phases. Chapter 3 presents the results that corroborate the theory presented in Chapter 2, in order to quantify the changes observed in both the exciting current as and phase voltage of the secondary of a transformer, under the presence of a tertiary winding. Chapter 4 presents the various methods of fault diagnosis that already exist. Chapter 5 presents the results related to the diagnosis of faults in the windings of transformers with a tertiary winding. In Chapter 6 are presented the main conclusions about this study, as well as some suggestions for future work.