Análise do estado de cadeias de isoladores em linhas de transmissão de energia elétrica através do método de elementos finitos
Resumo
O Sistema Elétrico de Potência (SEP) compreende as instalações, equipamentos e linhas de
transmissão, que permitem a geração, transmissão e distribuição de energia elétrica em grande
escala. Os isoladores são intrínsecos ao sistema elétrico de potência, além disso, são dispositivos capazes de sustentar os cabos de energia elétrica em linhas aéreas, bem como proporcionar
isolação de potencial entre o fio energizado e o aterramento. Os isoladores possuem influência
direta na continuidade do fornecimento de energia, sendo que, a manutenção ou substituição
destes dispositivos torna-se complexa. Para a substituição de um isolador em operação, se faz
necessário que a rede esteja energizada, no entanto, atribui-se grandes riscos aos operadores.
Os isoladores estão sujeitos a uma série de problemas que podem afetar seu desempenho e
comprometer a segurança e a confiabilidade do sistema elétrico. Destacam-se alguns problemas referentes a estes dispositivos, sendo, acúmulo de sujeira e poluição, envelhecimento e
degradação e falhas no projeto de fabricação. Assim, o presente estudo tem como finalidade a
análise do estado de cadeias de isoladores em linhas de transmissão sob diferentes condições
operativas, através de simulações utilizando o método de elementos finitos. O software Ansys
Electronics será utilizado para simular a influência de fatores como, poluição e limo, na superfície isolante em condições a seco, úmido e saturado e isolador fragmentado, com isso, irão
ser analisados dois critérios, distribuição de potencial elétrico e distribuição de campo elétrico.
Para o estudo de poluição, pretende-se variar o nível de sujidade, ou seja, modificar parâmetros
de condutividade e permissividade. No entanto, para o cenário do isolador quebrado, deve-se
modelar diferentes arranjos de cadeias para estudar qual a influência. A modelagem das topologias dos isoladores será realizada no programa AutoCAD. O estudo demonstra que poluentes
depositados na superfície isolante podem desencadear alterações significativas nesses componentes, comprometendo sua integridade. Em particular, danos em isoladores de vidro tornam-se
pontos de fragilidade em uma cadeia elétrica, afetando negativamente sua eficiência e confiabilidade. A compreensão dessas mudanças nas propriedades elétricas dos isoladores é de extrema
importância para auxiliar empresas na tomada de decisão quanto a manutenção e substituição
de isoladores.
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