Diferença entre medição de descarga parcial off-line e on-line
No campo de diagnóstico de equipamentos elétricos, o objetivo final não é apenas detectar problemas existentes, mas prever com precisão a confiabilidade e o desempenho futuros do equipamento. Isso é especialmente importante no monitoramento de descargas parciais, que podem indicar possíveis falhas de isolamento em sistemas de alta tensão.
Embora os métodos de monitoramento de descarga parcial off-line e on-line forneçam informações valiosas, eles diferem significativamente na forma como coletam e interpretam os dados, cada um com vantagens e limitações distintas. Compreender essas diferenças é fundamental para escolher a abordagem certa para garantir a confiabilidade e a segurança de longo prazo dos ativos elétricos.
O que é diagnóstico off-line (teste)?
Obtemos informações de diagnóstico do equipamento por meio de métodos de teste, principalmente quando o dispositivo não está em modo operacional. Um dos principais aspectos dos diagnósticos off-line é sua periodicidade, com sensores geralmente instalados durante os testes. A principal vantagem dessa abordagem é que ela pode ser aplicada a qualquer dispositivo e a qualquer sinal de diagnóstico que possa ser integrado a modelos preditivos.
O processamento e, principalmente, a avaliação dos modelos de dados de diagnóstico são sempre estatísticos, o que significa que os resultados sempre vêm com algum nível de incerteza. Uma abordagem comumente usada é a aplicação da distribuição estatística de Weibull. Essa distribuição divide o ciclo de vida do produto em três estágios representados pela “curva da banheira”, o que ajuda a definir a previsão da vida útil dos equipamentos elétricos.
- Estágio I (A-D): o período dos primeiros distúrbios – nessa zona, há uma rápida diminuição da intensidade dos distúrbios. A alta frequência é inicialmente causada por um flashover, no qual se manifestam falhas devido a erros na fabricação, montagem ou projeto do objeto.
- Estágio II (D-F): período de operação normal – esse é um período longo, também chamado de período de uso normal. O produto é usado para o fim a que se destina, com uma ocorrência aproximadamente constante de falhas. As falhas ocorrem principalmente devido a causas externas, geralmente não há desgaste que afete as propriedades do objeto.
- Estágio III (F-B): período de envelhecimento – há um aumento na intensidade das falhas devido ao envelhecimento e ao desgaste do material. Após exceder a taxa de falha sustentável, o objeto é desligado e desativado.
Algumas instalações podem perder o período de falha antecipada. Isso ocorre principalmente nos casos em que o objeto é inspecionado e testado diretamente pelo fabricante. O período de envelhecimento também pode estar faltando – isso pode acontecer se a instalação for desativada antes que o aumento do envelhecimento na taxa de falhas se torne aparente.
O diagnóstico off-line se baseia em métodos estatísticos para estimar a vida útil prevista do equipamento, já que a vida útil real não pode ser verificada diretamente. Essa abordagem teórica é usada para determinar a vida útil restante, embora exija intervalos de teste reduzidos para previsões mais precisas na fase de vida útil residual.
O que é diagnóstico on-line (funcional)?
Durante os diagnósticos on-line, o sensor é montado diretamente no equipamento para coletar informações durante sua operação de rotina. A frequência das medições é ajustável, o que garante um monitoramento preciso em todas as condições operacionais. O principal desafio está em encontrar uma variável de diagnóstico adequada que reflita com precisão o estado operacional do equipamento.
O desenvolvimento da tecnologia de sensores e da computação expandiu o espectro de variáveis de diagnóstico adequadas, como vibrações, espectros de corrente e descargas parciais. Cada uma dessas variáveis fornece informações valiosas sobre o estado operacional do dispositivo.
Juntamente com informações suplementares, como as condições do ambiente, podemos usar as informações detectadas tanto para diagnósticos de emergência quanto para prever a vida útil do equipamento. A quantidade de diagnóstico medida reflete a frequência de possíveis falhas, permitindo previsões mais confiáveis com base em dados em tempo real.
A área de zero a T1 costuma ser chamada de vida útil média, um período útil para o planejamento de recursos de manutenção futuros. Na área de T1 a T2, com as configurações adequadas, geralmente há tempo suficiente para planejar e executar a manutenção.
Para prever o comportamento do equipamento, é necessário criar uma curva projetada de taxas de falha em potencial, modelando o padrão de falha esperado, que geralmente é exponencial. Como as medições on-line fornecem um grande fluxo contínuo de dados, várias abordagens podem ser usadas para gerar essa curva. Um benefício adicional é a capacidade de analisar e validar o modelo, permitindo que o sistema melhore por meio da autoaprendizagem.
O diagnóstico on-line é uma tendência atual, pois permite o monitoramento permanente dos limites de emergência e as previsões baseadas em informações reais com verificação retrospectiva.
Interpretação dos resultados de diagnósticos on-line
O conceito atual de diagnóstico é um sistema para especialistas. Ele apresenta ao cliente medições significativas e permite que ele decida quais serão as próximas etapas. A principal variável monitorada é a carga equivalente, exibida na forma de onda resultante.
Durante a avaliação, é sempre importante prestar atenção às tendências atuais. Se a tendência for estável ou decrescente, haverá menos preocupação. No entanto, se ela aumentar, até mesmo pequenas alterações podem se tornar críticas. Além disso, o ambiente, como a temperatura ambiente, a pressão atmosférica e a umidade relativa, também deve ser medido, pois eles influenciam a tendência de aumento da carga equivalente.
Conclusão
Os diagnósticos off-line e on-line desempenham funções essenciais no monitoramento e na previsão da confiabilidade dos equipamentos elétricos.
O diagnóstico off-line, com sua ampla aplicabilidade e flexibilidade, permite a análise detalhada durante períodos não operacionais e é ideal para a criação de modelos preditivos. No entanto, ele exige intervalos de teste mais curtos para aumentar a precisão.
Por outro lado, o diagnóstico on-line monitora continuamente o equipamento em tempo real, fornecendo um fluxo constante de dados que podem ser usados para detecção imediata de falhas e previsão de vida útil. Embora a seleção da variável de diagnóstico correta seja crucial, os avanços nas tecnologias de sensor e computação expandiram a gama de quantidades mensuráveis. O ModemTec oferece o exclusivo sistema de diagnóstico PD Doctor, que permite a medição on-line contínuo de descargas parciais, juntamente com dados ambientais.
Em última análise, a combinação de abordagens off-line e on-line permite uma compreensão mais abrangente da integridade do equipamento, garantindo a manutenção oportuna e a vida operacional prolongada.