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Tipo do documento: Dissertação
Título: Determinação da tensão interfacial de óleos isolantes usando análise de imagens e espectropia no infravermelho próximo
Título(s) alternativo(s): Determination of interfacial tension in insulating oils using image analysis and near infrared spectroscopy
Autor: Godinho, Mariana da Silva 
Primeiro orientador: Sena, Marcelo Martins de
Primeiro coorientador: Oliveira, Anselmo E. de
Primeiro membro da banca: Sena, Marcelo Martins de
Segundo membro da banca: Aquino, Gilberto Lúcio Benedito
Terceiro membro da banca: Poppi, Ronei Jesus
Resumo: Transformadores são máquinas de grande importância na transmissão e distribuição de energia elétrica. Um dos seus componentes mais importantes é o sistema isolante, constituído pelo papel tipo Kraft imerso em óleo mineral, e um dos parâmetros medidos para avaliar o estado de degradação desse sistema é a tensão interfacial do óleo. O objetivo deste trabalho foi determinar a tensão interfacial em amostras de óleos isolantes usando Espectroscopia no Infravermelho Próximo (NIR) e Análise de Imagens, juntamente com métodos de calibração de primeira (PLS, mínimos quadrados parciais) e segunda ordem (PARAFAC, análise de fatores paralelos, e NPLS, PLS multilinear). Foram obtidas 48 amostras, cujos valores de tensão interfacial já haviam sido determinados. Em seguida, foram registrados espectros na faixa de 780 a 2500 nm. As amostras foram divididas em um conjunto de calibração (38) e um de validação (10). O melhor modelo PLS foi construído usando a faixa espectral de 1360 a 1430 nm e 8 variáveis latentes, produzindo um erro médio quadrático de previsão (RMSEP) de 2,1 dina/cm. Foram obtidas imagens dos mesmos conjuntos de amostras em um scanner comum, as quais foram convertidas para escala de cinzas e agrupadas formando arranjos de dados tridimensionais, os quais foram tratados com os métodos PARAFAC e NPLS. O melhor modelo PARAFAC foi construído com 6 fatores e forneceu um RMSEP de 3,9 dina/cm, enquanto o melhor modelo NPLS foi construído com 3 variáveis latentes e mostrou um RMSEP de 3,0 dina/cm. O modelo NIR-PLS forneceu os melhores resultados, com erros de previsão entre -7,9 e 10,2%, considerados aceitáveis pelas empresas de energia elétrica. Os métodos propostos são rápidos e não destrutivos, mostrando grandes vantagens sobre os métodos tradicionais, os quais demandam muito tempo, além de gerar uma grande quantidade de resíduos. Este trabalho abre perspectivas para um monitoramento direto (on-line) do sistema isolante
Abstract: Power transformers are of great importance in the transmission and distribution of electrical energy. One of their most important parts is the insulating system, consisting of Kraft paper immersed in insulating oil. One of the parameters used for evaluating the degradation of this system is the oil interfacial tension. The aim of this study was to determine the interfacial tension in samples of insulating oils by using Near Infrared Spectroscopy (NIRS) and Image Analysis, combined with firstorder (PLS, partial least squares) and second-order (PARAFAC, parallel factor analysis, and NPLS, N-way PLS) calibration methods. Forty eight oil samples were obtained, whose values of interfacial tension had already been determined. These samples were divided in calibration (38) and validation (10) sets, and NIR spectra were recorded from 780 to 2500 nm. The best PLS model was built using the spectral range from 1360 to 1430 nm and eight latent variables, providing a root mean square error of prediction (RMSEP) of 2.1 dyne/cm. Scanner images were also obtained for these same sets of samples, converted for gray-scale and stacked to three-way data arrays, before applying PARAFAC and NPLS. The best PARAFAC model was built with six factors and provided a RMSEP of 3.9 dyne/cm, while the best NPLS model was obtained with three latent variables and provided a RMSEP of 3.0 dyne/cm. NIRS-PLS was considered the best model, providing individual prevision errors between -7.9 and 10.2%, which were acceptable for electric energy companies. The proposed methods are rapid and non-destructive, showing great advantages over the traditional ones, which are slow and produce chemical waste. This work opens perspectives for developing an on-line monitoring of the insulating transformer systems.
Palavras-chave: Transformadores
Óleos Isolantes
Papel Kraft
Óleo mineral
Espectroscopia Infravermelho próximo
Área(s) do CNPq: CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA
Idioma: por
País: Brasil
Instituição: Universidade Estadual de Goiás
Sigla da instituição: UEG
Departamento: UEG ::Coordenação de Mestrado Ciências Moleculares
Programa: Programa de Pós-Graduação Stricto sensu em Ciências Moleculares
Citação: GODINHO, M. S. Determinação da tensão interfacial de óleos isolantes usando análise de imagens e espectropia no infravermelho próximo. 2009. 95 f. Dissertação (Mestrado em Ciências Moleculares) - Câmpus Central - Sede: Anápolis - CET, Universidade Estadual de Goiás, Anápolis-GO.
Tipo de acesso: Acesso Aberto
URI: http://www.bdtd.ueg.br/handle/tede/497
Data de defesa: 1-Oct-2009
Appears in Collections:Mestrado em Ciências Moleculares

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