Investigação do emprego da bobina de rogowski na medição de corrente de neutro de geradores síncronos

Abstract

Devido à importância da energia elétrica, uma interrupção no seu fornecimento pode causar grandes incômodos para a sociedade. Como os geradores síncronos geram quase toda a energia elétrica consumida no Brasil atualmente, é essencial que estejam disponíveis para o sistema o máximo de tempo possível. A manutenção preditiva visa interferir em um equipamento somente quando necessário, otimizando a disponibilidade do equipamento e gastos com manutenção. Neste contexto, o Grupo de Concepção e Análise de Dispositivos Eletromagnéticos, GRUCAD, está desenvolvendo uma metodologia de manutenção preditiva em geradores síncronos. Tal metodologia consiste resumidamente em monitorar o campo magnético externo da máquina de maneira não-invasiva. O presente trabalho busca investigar se é conveniente complementar tal abordagem, acrescentando o monitoramento da corrente de neutro utilizando um sensor de corrente do tipo bobina de Rogowski. Foram feitos ensaios em uma bancada especial que possibilita a imposição controlada de vários tipos de faltas. Foi analisado como essas faltas se manifestam no espectro de frequências da corrente de neutro. Por fim, foram analisados dados de uma bobina de Rogowski instalada no neutro de uma unidade geradora de uma usina hidrelétrica.

Due to the importance of the electrical energy, an interruption in the supply may cause major problems to society. Since the synchronous generators supply almost all electrical energy consumed in Brazil, it’s essential that they are available to the system as much as possible. Predictive maintenance aims to interfere in equipment only when necessary, optimizing equipment availability and maintenance expenses. In this context, the research laboratory GRUCAD, is developing a methodology of predictive maintenance for synchronous generators. This methodology consists briefly in monitoring the external magnetic field of the machine in a non-invasive manner. This work seeks to investigate if it is convenient to complement this approach, incrementing the neutral current measurement using a Rogowski coil transducer. Bench tests were performed in a special workbench that allows to simulate many types of faults. It was analyzed how these faults influence in the neutral current frequency spectrum. At last, an analysis was carried out on acquisitions of a Rogowski coil installed in the neutral wire of a generating unit in a hydroelectric power plant.