Implementação de um sistema de imposição de faltas progressivas em um gerador síncrono.

Abstract

Este trabalho apresenta o desenvolvimento e a implementação de um sistema de imposição de faltas progressivas em um gerador síncrono. Esse sistema procura emular situações reais de faltas em geradores, auxiliando em ensaios investigativos com imposição de defeitos controlados. O trabalho também contém um estudo de base teórica. Primeiramente, foram estudados aspectos de interferência magnética, pois havia dúvida sobre a necessidade de aplicação de blindagem eletromagnética no sistema. Apresenta-se também um estudo breve sobre os sensores de campo magnético empregados em máquinas síncronas. Além disso, aborda métodos de detecção de anomalias em geradores. O sistema aplica a falta no circuito do rotor da máquina, utilizando uma resistência variável em paralelo com um dos polos. Quando essa resistência diminui, menos corrente passa pelo enrolamento do polo do campo do gerador, reduzindo sua força magnetomotriz. Após os estudos e o desenvolvimento do trabalho, foram realizados ensaios com imposição de defeitos na bancada do GRUCAD/EEL/UFSC. O sistema desenvolvido demonstrou robustez e eficácia, permitindo a imposição de diversos níveis de falta de maneira controlada. A partir dos dados de campo magnético obtidos pelos sensores nos ensaios, foi possível identificar a ocorrência de faltas em diversos momentos, validando o método e destacando sua aplicabilidade no diagnóstico e monitoramento de geradores síncronos. Os resultados obtidos reforçam a importância deste sistema para estudos futuros e para o desenvolvimento de técnicas precisas de diagnóstico e monitoramento de geradores síncronos.

This work presents the development and implementation of a system for imposing progressive faults in a synchronous generator. This system aims to emulate real fault situations in generators, supporting investigative testing with controlled defect imposition. The work also includes a theoretical foundation study. Initially, aspects of magnetic interference were studied, as there was uncertainty about the need for electromagnetic shielding in the system. A brief study of the magnetic field sensors used and synchronous machines is also presented. Methods for anomaly detection in generators are addressed. The system applies faults to the rotor circuit of the machine by using a variable resistor in parallel with one of the poles. As this resistance decreases, less current flows through the generator field pole winding, reducing its magnetomotive force. After the studies and development of the work, tests with fault imposition were carried out at the GRUCAD/EEL/UFSC bench. The developed system demonstrated robustness and efficiency, allowing various levels of faults to be imposed in a controlled manner. From the magnetic field data obtained through magnetic field sensors during the tests, it was possible to identify the occurrence of faults at different moments, validating the method and highlighting its applicability in the diagnosis and monitoring of synchronous generators. The results obtained reinforce the importance of this system for future studies and for developing accurate techniques for diagnosing and monitoring synchronous generators.