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Type: TESE
Title: Avaliação de nova resina contendo nanopartículas para aplicação na isolação elétrica de barras estatóricas = Evaluation of a new resin containing nanoparticles for application in the electrical insulation of stator bars
Title Alternative: Evaluation of a new resin containing nanoparticles for application in the electrical insulation of stator bars
Author: Conceição, Rafael Novaes da, 1978-
Advisor: Campos, João Sinézio de Carvalho, 1955-
Abstract: Resumo: É bem conhecida a necessidade de energia elétrica para o bem estar e desenvolvimento tecnológico da população em nosso planeta. Ao lado dos avanços científicos de novas tecnologias para geração, existem interesses na melhoria do transporte da energia. Dentre estes se encontram materiais para isolação elétrica de barras estatóricas, quer sejam para melhorar a isolação ou mesmo para reduzir custos. Assim, o presente trabalho visa apresentar resultados da aplicação de uma nova resina epóxi bisfenólica (DGEBF) (RN) à base de nanopartículas de sílica e comparar suas propriedades com a resina epóxi bisfenólica (DGEBA) (RE), atualmente utilizada para a isolação de hidrogeradores. Neste sentido, fabricaram-se protótipos de barras estatóricas, destinadas a hidrogeradores, sendo as resinas impregnadas em sistema VPI (Vácuo-Pressão-Impregnação) e avaliaram-se as propriedades físico-químicas pelas técnicas de viscosimetria, TGA, DSC, MEV e EDS. As propriedades elétricas foram avaliadas pelas técnicas de fator de dissipação (tan delta), descargas parciais, envelhecimento acelerado (VET) e tensão de ruptura. Dentre os resultados das propriedades físico-químicas pode-se comprovar um aumento inicial de três vezes o valor de viscosidade para resina RN em comparação com RE. Entretanto, não houve detrimento das características dielétricas em função da viscosidade, o que foi comprovado através dos resultados de tan delta e VET. Obteve-se um valor de Tg de 116°C e 145°C para RN e RE, respectivamente, o que limitaria a aplicação da resina em geradores por estar abaixo da temperatura de operação. Dentre os resultados dos testes elétricos para as resinas observou-se que: (i) o fator de dissipação e de envelhecimento são praticamente os mesmos para ambas as resinas; (ii) o valor de tip-up resultaram em 0,014 % para RE e 0,020 % para a resina RN, sendo que a norma EN 50209 exige que seja inferior a 0,25% e (iii) a estimativa do tempo de vida útil obtida foi de cerca de 40 anos para os dois tipos de resina, o que é aplicável para maioria dos enrolamentos em operação. Neste sentido sugere-se que a resina RN pode ser uma boa alternativa a resina RE, com um desempenho elétrico equivalente, desde que ajustadas suas condições de processamento e temperatura de aplicação

Abstract: It is well know the demand of electrical energy for the wellbeing and technological development of the population in our planet. Among the scientific development of new technologies for generation, are interests to optimize the energy transport. Among them are materials for electrical insulation of stator bars, whether for improving the insulation or even to reduce the costs. Therefore, the present work aim to present the results of the employment of a new bisphenolic epoxy resin (DGEBF) (RN) containing silica nanoparticles and compare its properties with the bisphenolic epoxy resin (DGEBA) (RE) currently used for the insulation of hydrogenerators. In this context, it was manufactured prototype stator bars, designed for hydrogenerators, being the resins impregnated through VPI (Vacuum-Pressure-Impregnation) system and their physicochemical properties evaluated with the technics of viscosimetry, TGA, DSC, MEV and EDS. The electrical properties were evaluated with the tests of dissipation factor (tan delta), partial discharges, voltage endurance test (VET) and breakdown. Among the results of the physicochemical properties it was possible to verify an initial increase of three times the value of viscosity for RN resin compared to RE. However there was no detriment of the dielectric characteristics depending on the viscosity, what was proven with the results of dissipation factor and VET. It was obtained a value of Tg of 116°C and 145°C for RN and RE respectively, what could limit its employment for hydrogenerators as being below the operational temperature. Among the results of electrical tests for the resins it was observed that: (i) the dissipation factor and VET are practically the same for both resins; (ii) the tip-up value resulted in 0,014% for RE and 0,020% for RN, being required lower than 0,25% according to the norm EN 50209 and (iii) the estimating lifecycle was approximately 40 years for both types of resin, what is applicable for most windings under operation. In this context it is suggested that the RN resin can be a good alternative for RE resin with an equivalent performance once the process conditions and employment temperature are adjusted
Subject: Nanotecnologia
Nanocompósitos (Materiais)
Máquinas elétricas
Editor: [s.n.]
Date Issue: 2015
Appears in Collections:FEQ - Tese e Dissertação

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