Software de Interface para Processamento

dos Sinais de Descargas Parciais

- PRPDPA -

 

Introdução

Os detetores de Descargas Parciais PRESCO AG possibilitam interfaceamento com computadores pessoais para operação do instrumento e coleta dos sinais de descargas parciais, efetuando pós-processamento destas grandezas com um tratamento digital avançado. Os intrumentos clássicos de medição de descargas parciais existentes no mercado, simplesmente detetam e mostram o valor máximo repetitivo do sinal de descargas parciais, e seus softwares, oferecem somente a possibilidade de gravar, manualmente ou imprimindo, os valores de tensão em função do tempo das atividades das descargas. O PRPDPA (Phase Resolved Partial Discharge Processing Adapter) acrescenta a estas funções básicas de deteção analógica dos sinais de descargas parciais, a opção de digitalização através de uma placa A/D instalada no PC e conectada via cabo. O software, instalado e configurado no PC, possibilita a visualização on-line dos sinais de descargas parciais instantâneos durante um certo período ao longo do tempo, e simultaneamente, processa e analisa estatisticamente as atividades de descargas parciais, salvando os resultados em memória RAM do PC. Este processo de análise e pós-processamento das descargas parciais, que é a ferramenta base deste aplicativo, é denominada na linguagem do programa de “Phase Resolved Partial Discharge Processing”.

 

Fig. 1: Visualização de um dos vários modos de display do software PRPDPA. Tela do menu inicial.

 

O PRPDPA possue, além deste processo, outras possibilidades que o torna um software aplicativo extremamente versátil no ambiente Windows e na interação com outros programas de cálculos matemáticos e estatísticos, como por exemplo o MatLab, o Microsoft Excel, etc. O software aplicativo permite que os resultados das medições sejam visualizados, salvos, impressos, editados e exportados para qualquer um desses programas.

Descrição

O Software de Interface para Processamento dos Sinais de Descargas Parciais com adaptador – PRPDPA – é constituído basicamente por três partes: o hardware de interface – adapter – o software ­instalado em um PC (ou notebook) e a placa ou cartão A/D acoplado no PC ou Notebook como está ilustrado na figura abaixo.

 
 
Características do software PRPDPA

O software aplicativo PRPDPA apresenta todas as facilidades de um programa para o ambiente Windows. Após iniciar o programa, clicando no seu ícone, a primeira tela aparece e, selecionado “settings”, pode-se definir os parâmetros iniciais como o fator de escala do instrumento para a medição das descargas parciais (qtos. pico-coulombs eqüivalem a um volt na saída dos sinais de dp e qtos. kilovolts eqüivalem a um volt na saída AC). Ao selecionar o item do menu “Measurement”, e em seguida “Start”, um display de um osciloscópio aparece na tela do computador (ver fig. 1) indicando os níveis das dp’s (descargas parcias) instantâneas em tempo real. Durante um período do sinal de referência, a tensão de linha, todos os sinais individuais de dp’s são exibidos e processados pelo PRPDPA. Após esse intervalo um novo período com as respectivas dp’s é exibido e processado. Na tela aparece um display gráfico que representam os níveis de descargas parciais ao longo do tempo, num formato muito similar ao display de um osciloscópio analógico. Ao clicar em “Store”, os valores medidos passam a ser gravados continuamente na memória RAM do computador (durante este intervalo a tensão não deve ser alterada) até que se clique em “Stop” para encerrar a quantidade de pontos registrados no arquivo gerado para pós-processamento e análises. Também podem, nesta tela, serem ajustados o “Threshold” para detecção dos sinais e o valor máximo das dp’s são visualizados num quadro da janela.

As opções de pós-processamento das grandezas medidas são ferramentas muito poderosas para a análise dos padrões de atividades de descargas parciais e é de grande utilidade no diagnóstico dos defeitos de fabricação dos equipamentos, localização das falhas (formação de bancos de dados e vinculação dos padrões de dp’s com defeitos sistemáticos em processos de produção), melhoramento de resinas dos materiais isolantes e seus processos de encapsulamento, etc.

Fig. 2: Visualização da opção de menu "Phase Resolved PD

A Figura 2 acima mostra uma das opções de edição do software. A parte central da tela mostra os pontos salvos em arquivo das atividades de dp’s, com escala de cor para a intensidade das dp’s e sua ocorrência em relação à fase. Um cursor axial e outro vertical fazem cortes em seções verticais (janela superior) e horizontal (janela à direita) de acordo com o algorítimo denominado: “Phase Resolved Analysis”. Caso alguns pontos medidos e reconhecidos como não importantes para a análise sejam identificados pelo usuário (p.ex.: rejeição de interferências que foram registradas durante a medição), outra função de edição pode ser usada para eliminar da matriz os pontos, apagando-os diretamente na janela central. Trata-se da opção: “Edit” e “Cut” onde um retângulo ativo é tracejado sobre a região desejada, marcando-a, e em seguida com o botão “Cut” sendo eliminada. Outro modo de edição usa um cursor para dar um display do número de impulse-counts para uma determinada coordenada [fase;carga].

O software apresenta dois modos básicos de medições segundo duas técnicas distintas usualmente aplicadas para registrar as atividades de descargas parciais. São eles o modo “Single”, onde se mantém inalterada a tensão de teste durante o intervalo da medição dos impulsos das dp’s, e o modo “Curve-Tracing”, onde a tensão de teste varia, sendo, por conseguinte, somente registrados os valores médios medidos. A figura abaixo mostra a tela para esta opção que tem, nos eixos, indicados os valores de tensão (volts) versus dp, sendo que curva em azul representa a tensão de acréscimo e em vermelho e de decréscimo.

Fig.3: Visualização da opção de menu "Curve Tracing"

Vários modos de representação, além do “Average” and “Maximal”, dos dados medidos, podem ser visualizados selecionando-se um dos modos de cálculo com algoritmos já integrados na função“Curve-Tracing”. Como se pode notar, estes modos de representação são sele-cionados a partir dos menus no “Frame_Disp_Curve” da janela principal: “Current”, “Quadratic Rate”, “Repetition Rate” and “Discharge Power”.

Abaixo estão alguns exemplos da flexibilidade do software em interagir com outros programas de representação gráfica e de cálculo para ambiente windows através da opção “Export”, tal como o MS Excel. O componente “DDE”, interno ao programa, permite visualização direta dos arquivos gravados e exportados desde o PRPDPA.

Os resultados do processamento dos sinais medidos podem também ser exportados dire-tamente para o Mathlab da MathWork Inc. Sob o ponto de vista de pesquisa e desen-volvimento em laboratórios, o Mathlab é muito usado pois possui ferramentas excelentes para pós-processamento dos dados, filtragem, etc. Além do que, tem sofisticados algoritmos de criação de imagens representativas.