França, José Alexandre deFernandes, Martim Felipe2026-09-012026-09-012025-07-07https://repositorio.uel.br/handle/123456789/19874Resumo: O hidrogerador é um ativo de importância central para a geração de energia em muitos países, especialmente no Brasil, onde mais de 60% da eletricidade gerada vem de usinas hidrelétricas (2023). Danos permanentes, falhas na operação ou até paradas não planejadas geralmente resultam em altos custos para as empresas de geração. A avaliação regular da condição da máquina, que está fortemente relacionada à qualidade de seu sistema isolante, permite a minimização dessas perdas e a redução do risco operacional. Durante a operação, a distribuição desigual do gradiente de campo elétrico dentro do gerador pode causar descargas em pequenos espaços ou vazios no isolamento, conhecidas como Descargas Parciais (DP). Além disso, o envelhecimento, a vibração mecânica e muitos outros fatores deterioram o sistema de isolamento, aumentando a intensidade das descargas. A medição de descargas parciais é uma ferramenta de manutenção preditiva bem estabelecida para máquinas rotativas de alta tensão, permitindo a avaliação da condição do isolamento não apenas durante as paradas da máquina, mas também continuamente durante a operação regular, possibilitando um planejamento mais eficiente de grandes revisões ou possíveis reparos. Alguns tipos de descargas parciais têm como consequência a produção de ozônio em máquinas resfriadas a ar, mas o monitoramento de ozônio não tem sido amplamente usado comercialmente para essa aplicação, talvez com uma exceção que utiliza um sistema complexo de tubos e válvulas para direcionar amostras de ar para uma câmara de medição, usando o princípio de absorção de luz ultra-violeta (UV). No entanto, avanços em sensores eletroquímicos permitiram medições mais confiáveis a um custo muito mais baixo. Neste trabalho, um protótipo de sistema de monitoramento completo é desenvolvido com base em sensores eletroquímicos de baixo custo e instalado em dois hidrogeradores de 311 MVA, junto a monitores contínuos de descargas parciais. Métodos para mitigar uma das principais desvantagens dos sensores eletroquímicos, que é a sensibilidade a variações de umidade e temperatura, são apresentados, permitindo uma redução consistente de até 75% no erro quadrático médio, quando comparado com medições não corrigidas. Os dados coletados das duas máquinas, uma das quais tinha problemas de DPs na superfície, foram avaliados para determinar qualitativamente a utilidade geral do monitoramento contínuo da concentração de ozônio como uma ferramenta de manutenção preditiva para hidrogeradores e para propor recomendações objetivas para a aplicação prática desta técnica. Em uma das máquinas, o monitoramento de ozônio permitiu identificar um potencial problema que não seria detectado apenas com a análise tradicional de pulsos de descargas parciaisengHidrogeradoresDescargas parciaisOzônioMáquinas rotativasManutenção preditivaAlta tensãoSensores eletroquímicosMonitoramento de ozônioMáquinas rotativas de alta tensãoTeseEngenharias - Engenharia ElétricaEngenharias - Engenharia ElétricaHydrogeneratorsPartial dischargesOzoneRotating MachinesPredictive maintenanceHigh voltageElectrochemical sensorsOzone monitoringHigh-voltage rotating machines