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http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/39086| Título: | Sistema de alerta para detecção de falhas em equipamentos elétricos |
| Título(s) alternativo(s): | Alert system for fault detection in electrical equipment |
| Autor(es): | Andrade, Erick José Teles de |
| Orientador(es): | Ulbricht, Leandra |
| Palavras-chave: | Termografia Localização de falhas (Engenharia) Subestações elétricas Algorítmos Thermography Fault location (Engineering) Electric substations Algorithms |
| Data do documento: | 16-Dez-2024 |
| Editor: | Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
| Câmpus: | Curitiba |
| Citação: | ANDRADE, Erick José Teles de. Sistema de alerta para detecção de falhas em equipamentos elétricos. 2024. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia de Computação) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2024. |
| Resumo: | Em uma subestação as falhas em seus equipamentos estão frequentemente associadas a anomalias térmicas, por isso a inspeção termográfica faz parte dos requisitos de manutenção e monitoramento das instalações. Além disso, com as tecnologias disponíveis atualmente a termografia tem as vantagens de ser uma técnica não-invasiva e que pode ser realizada de forma remota. Contudo, a técnica possui limitações principalmente quando realizada em ambientes abertos, onde os resultados obtidos podem ser consideravelmente influenciados pelas condições ambientais. Este trabalho apresenta o desenvolvimento do sistema de alerta para a detecção de falhas em equipamentos elétricos. Para tanto, primeiramente foram captadas imagens termográficas e dados de uma estação solarimétrica, instalada no mesmo local da captação termográfica. Através da utilização de modelos de vetores autorregressivos, foram determinados os principais fatores atmosféricos que influenciaram a temperatura de operação dos equipamentos em uma subestação aberta. Com o conhecimento destes parâmetros foram utilizados os modelos de cartas de controle (EWMA) para definir limites superiores de temperaturas aceitáveis para cada horário de operação dos equipamentos da subestação. Estas informações formaram uma base de dados com todos os dados referentes às aquisições térmicas por horário do dia, realizadas cinco vezes ao dia, criando um histórico de funcionamento de cada equipamento que era comparado ao valor da captação, iniciando um processo de classificação. Este alerta foi calculado a partir da probabilidade de possíveis falhas, variando entre 0.0 (menor risco de falha) e 1.0 (maior risco de falha). O classificador inicia seu procedimento definindo se o equipamento processa corrente ou não, uma vez que seus valores térmicos são fortemente relacionados ao nível da corrente no momento do registro de suas temperaturas (além da influência das condições ambientais). Foram definidos cinco níveis de classificação para cada equipamento, sendo que os dois últimos níveis acionam alertas para o operador. Com este sistema, o especialista em termografia não precisa se deslocar até subestações distantes, não precisa gastar horas analisando todas as imagens realizadas em uma inspeção para posteriormente fazer relatórios pontuais de risco. Esse especialista, com este sistema SMT-SE, irá se dedicar somente à análise de situações de risco, o que permite a agilidade no processo de manutenção e identificação precoce da falha. Assim, esse sistema permite a identificação de equipamentos com possíveis falhas, antes que estas possam comprometer o funcionamento da subestação impactando no abastecimento de energia fornecido pela concessionária. |
| Abstract: | In a substation, equipment failures are often associated with thermal anomalies, which is why thermographic inspection is part of the maintenance and monitoring requirements for installations. In addition, thermography has the advantages of being a non-invasive technique, nowadays, with the technologies available, it can be carried out remotely and in real time. However, the technique has its limitations, especially when carried out in open environments, where the results obtained can be considerably influenced by environmental conditions. This paper presents the development of a realtime warning system for detecting faults in electrical equipment. To this end, thermographic images and data from a solarimetric station, installed in the same location as the thermographic images, were first captured. Using autoregressive vector models, the main atmospheric factors influencing the operating temperature of the equipment in an open substation were determined. With knowledge of these parameters, control chart models (EWMA) were used to define acceptable upper temperature limits for each operating time of the substation’s equipment. This information formed a database with all the data relating to thermal acquisitions by time of day, carried out five times a day, creating an operating history for each piece of equipment that was compared to the real-time capture value, initiating a classification process. This alert was calculated based on the probability of possible failures, ranging from 0.0 (lowest risk of failure) to 1.0 (highest risk of failure). The classifier begins its procedure by defining whether the equipment processes current or not, since its thermal values are strongly related to the current level at the time its temperatures are recorded (in addition to the influence of environmental conditions). Five classification levels have been defined for each piece of equipment, given that the last two levels triggering alerts for the operator. With this system, the thermography specialist does not need to dislocate to distant substations, nor does he need to spend hours analyzing all the images taken during an inspection in order to later produce specific risk reports. With this SMT-SE system, the specialist will focus solely on analyzing risk situations, which will speed up the maintenance process and identify faults at an early stage. In this way, this system allows equipment with possible faults to be identified before they can compromise the substation’s operation and impact on the energy supply provided by the utility company. |
| URI: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/39086 |
| Aparece nas coleções: | CT - Engenharia de Computação |
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