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  • 1. Sistema Inteligente de Manutenção Preditiva de Transformadores de Potência: PREDITRAFO
  • 2. Equipe
    • UFPE:
    • Ronaldo R. B. de Aquino
    • Milde M. S. Lira
    • Jose M. B Bezerra
    • Otoni Nobrega Neto
    • Agnaldo. M. de S. Silva
    • Viviane K. Asfora
    • Celpe
    • Heldemarcio L. Ferreira
    • Taciana Filgueiras
  • 3. Objetivo Este P&D teve como objetivo diagnosticar defeitos nos transformadores de potência imersos em óleo através da análise cromatográfica do óleo isolante, utilizando a norma IEC 599 . O modelo desenvolvido utiliza técnica de inteligência artificial (lógica fuzzy) e a partir dela, além de identificar o provável diagnóstico tabelado, também é capaz de fornecer diagnósticos que não se encontram tabelados.
  • 4. Base de Dados
    • Dados fornecidos pela CELPE
    • Coletados a partir de 1985
    • 4905 laudos (2591 tabelados)
  • 5. Método IEC
    • Proposto pela IEC em 1978
    • Utiliza três relações gasosas ( )
    • Acetileno/Etileno , Metano/Hidrogênio, Etileno/Etano
    • Fornece 10 tipos de diagnósticos
  • 6. Método IEC Valor da relação dos gases Código atribuído a relação dos gases <0,1 0 1 0 0,1-1 1 0 0 1-3 1 2 1 >3 2 2 2
  • 7. Método IEC Implementação Valor Código R1 <0,1 0 0,1≤R1<3,0 1 3,0≤R1 2 R2<0,1 1 0,1≤R2<1,0 0 1,0≤R2 2 R3<1,0 0 1,0≤R3<3,0 1 3,0≤R3 2
  • 8. Diagnósticos IEC Código Provável defeito Quantidade de laudos Percentual (%) 000 Sem Falha 571 11,64 001 Defeito térmico de baixa temperatura (<150°C) 436 8,89 010 Descargas parciais de pequena densidade de energia 237 4,83 020 Defeito térmico de baixa temperatura (150°C a 300°C) 615 12,54 021 Defeito térmico de média temperatura (300°C a 700°C) 208 4,24 022 Defeito térmico de alta temperatura (>700°C) 232 4,73 101 Arco ou Descargas de baixa energia 41 0,84 102 Arco ou Descargas de alta energia 143 2,92 110 Descargas parciais de alta densidade de energia 9 0,18 202 Arco ou Descargas de baixa energia 99 2,02
  • 9. Sistema de Inferência Fuzzy - SIF
    • De acordo com norma IEC, foi desenvolvido um software no qual é possível, a partir da concentração dos gases contidos na análise cromatográfica de um transformador de potência, fornecer um diagnóstico.
    • Esse software se baseia em lógica FUZZY e utiliza funções membro para verificar a pertinência de cada relação gasosa à determinada codificação.
  • 10. Modelo Desenvolvido
    • Para R1 = 3,3333
    0 0,1481 0,8841
  • 11. Funções de Saída do SIF
    • F(0) = R1_Zero + R2_Zero + R3_Zero;
    • F(1) = R1_Zero + R2_Zero + R3_Um;
    • F(2) = R1_Zero + R2_Um + R3_Zero;
    • F(3) = R1_Zero + R2_Dois + R3_Zero;
    • F(4) = R1_Zero + R2_Dois + R3_Um;
    • F(5) = R1_Zero + R2_Dois + R3_Dois;
    • F(6) = máximo ((R1_Um + R2_Zero + R3_Um) ou (R1_Dois + R2_Zero + R3_Dois));
    • F(7) = R1_Um + R2_Zero + R3_Dois;
    • F(8) = R1_Um + R2_Um + R3_Zero;
  • 12. Resultados de Casos Tabelados Codificação Provável defeito Total Erro (SIF) 000 Sem Falha 571 0 % 001 Defeito térmico de baixa temperatura (<150°C) 436 0 % 010 Descargas parciais de pequena densidade de energia 237 0 % 020 Defeito térmico de baixa temperatura (150°C a 300°C) 615 0 % 021 Defeito térmico de média temperatura (300°C a 700°C) 208 0 % 022 Defeito térmico de alta temperatura (superior a 700°C) 232 0 % 102 Arco ou Descargas de baixa energia 143 0 % 110 Arco ou Descargas de alta energia 9 0 % 101 202 Descargas parciais de alta densidade de energia 140 0 % Total Tabelados 2591 0 %
  • 13. Diagnóstico – Caso não tabelado Transformador: 02T1 Ano de fabricação: 1989 Potência: 10000 kVA Tensão: 69kV Subestação: Afogados da Ingazeira Data da amostra Códigos IEC Diagnóstico IEC RESULTADO SIF 12/6/2007 022 Defeito térmico de alta temperatura > 700ºC Defeito térmico de alta temperatura 18/9/2006 022 Defeito térmico de alta temperatura > 700ºC Defeito térmico de alta temperatura 18/12/2005 012 NãoTabelado Defeito térmico de alta temperatura 17/3/2006 012 NãoTabelado Defeito térmico de alta temperatura 12/9/2005 002 NãoTabelado Defeito térmico de alta temperatura 14/6/2005 012 NãoTabelado Defeito térmico de alta temperatura 3/3/2005 012 NãoTabelado Defeito térmico de alta temperatura 9/12/2004 012 NãoTabelado Defeito térmico de alta temperatura 28/9/2004 002 NãoTabelado Defeito térmico de alta temperatura 23/6/2004 002 NãoTabelado Defeito térmico de alta temperatura 16/3/2004 012 NãoTabelado Defeito térmico de alta temperatura 21/5/2003 012 NãoTabelado Defeito térmico de alta temperatura 3/7/2002 022 Defeito térmico de alta temperatura > 700ºC Defeito térmico de alta temperatura
  • 14. Diagnóstico – Caso não tabelado Data da amostra Códigos IEC Diagnóstico IEC RESULTADO SIF 19/5/2001 002 NãoTabelado Defeito térmico de alta temperatura 26/5/2000 002 NãoTabelado Defeito térmico de alta temperatura 10/5/1999 012 NãoTabelado Defeito térmico de alta temperatura 3/12/1998 002 NãoTabelado Defeito térmico de alta temperatura 13/1/1998 002 NãoTabelado Defeito térmico de alta temperatura 14/7/1997 002 NãoTabelado Defeito térmico de baixa temperatura 10/7/1996 002 NãoTabelado Defeito térmico de alta temperatura 7/6/1996 001 Defeito térmico de baixa temperatura < 150ºC Defeito térmico de baixa temperatura 7/6/1995 001 Defeito térmico de baixa temperatura < 150ºC Defeito térmico de baixa temperatura 21/11/1994 001 Defeito térmico de baixa temperatura < 150ºC Defeito térmico de baixa temperatura
  • 15. Tela Principal do PREDITRAFO
  • 16. Fluxograma do PREDITRAFO
  • 17. Tela de inclusão de amostra
  • 18. Tela de consulta de amostras
  • 19. Gráficos de acompanhamento dos gases H2, O2, N2 e CH4
  • 20. Conclusões
    • Como não há necessidade de treinamentos subseqüentes, o Sistema de Inferência Fuzzy foi a ferramenta escolhida para realizar o diagnóstico a partir dos gases desenvolvidos em um TRAFO (100% de acerto).
    • Foi possível ainda, através do SIF, analisar os casos onde a norma IEC não apresentava um diagnóstico (cerca de 50% dos casos), os quais foram compatíveis com os laudos fornecidos pelas empresas que realizaram as análises.
  • 21.
    • E-mail: [email_address]
    • [email_address]
    • [email_address]
    Agradecimentos
    • Os autores agradecem o apoio obtido pela CELPE , empresa financiadora do projeto.

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