Microesferas termocrômicas potencialmente aplicáveis à manutenção preditiva de transformadores de potência

OLIVEIRA, Mayara Lima Peres de

dc.creator	OLIVEIRA, Mayara Lima Peres de
dc.date.issued	2022-02-21
dc.identifier.uri	https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/handle/123456789/3303
dc.description.abstract	Power transformers (TP) connect the entire electrical energy network, which goes from the generation and production of energy to the final consumer. Therefore, it is necessary to monitor their operating conditions. The operating condition of the TP is related to its insulation system, which includes the refrigerant oil and insulating paper, which must not operate at temperatures above technical specifications, as these conditions cause failures in the TP that can lead to interruption of the power supply. In this research, poly(glycerol dendrimer) microspheres encapsulating cobalt-doped hopeita (CoHoM) was synthesized for its potential use as optical thermometer with reversible thermochromic property coupled to a multilayer feed-forward artificial neural network as a proposal for temperature monitoring in power transformers. The purpose of this sensor is to show color change when the power transformer temperature reaches alert levels. The structures of the microspheres were studied using scanning electron microscopy (SEM), infrared spectroscopy (ATR-FTIR), X-ray diffraction (XRD) and thermogravimetric analysis (TGA). Through TGA it was possible to obtain information about the thermal tolerance of the material, which supports temperatures above 300°C. From the micrographs obtained from the powder material, it is possible to observe microspheres with smooth surfaces and with an average diameter of approximately 0.82μm. Through the analysis of X-ray diffractometry (XRD) it was observed the formation of crystalline phase in the planes (110) and (200) in the structure of Hopeite. After these analyzes an ink was produced as a thermochromic coating, which had its optical properties analyzed by UV-Vis techniques and automated color recognition in CIELab* space coordinates. Finally, it was shown that the CoHoM reversible thermochromic sensors allow detecting temperatures around 60°C, changing the color from dark blue to light pink. CoHoM sensors have potential for monitoring power transformers and show promise for use in real-time analysis.	pt_BR
dc.language	por	pt_BR
dc.publisher	Universidade Federal de Itajubá	pt_BR
dc.rights	Acesso Aberto	pt_BR
dc.subject	Microesferas	pt_BR
dc.subject	Hopeitas	pt_BR
dc.subject	Transformador de potência	pt_BR
dc.subject	Sensor termocrômico	pt_BR
dc.subject	Termocromismo	pt_BR
dc.title	Microesferas termocrômicas potencialmente aplicáveis à manutenção preditiva de transformadores de potência	pt_BR
dc.type	Tese	pt_BR
dc.date.available	2022-05-23
dc.date.available	2022-05-23T11:38:36Z
dc.date.accessioned	2022-05-23T11:38:36Z
dc.creator.Lattes	http://lattes.cnpq.br/9751340389663749	pt_BR
dc.contributor.advisor1	QUEIRIOZ, Alvaro Antonio Alencar de
dc.contributor.advisor1Lattes	http://lattes.cnpq.br/3129798508009056	pt_BR
dc.description.resumo	Os transformadores de potência conectam toda a rede de energia elétrica, que se inicia desde a geração de energia até o consumidor final. Sendo, por isso, necessário o monitoramento das suas condições de operação. A condição de operação dos transformadores está diretamente relacionada ao seu sistema de isolamento, que não deve operar em temperaturas acima das especificações técnicas, pois estas condições tendem a provocar falhas no transformador de potência que podem levar a interrupção do fornecimento de energia elétrica. Nesta pesquisa, foram sintetizadas microesferas de Hopeitas dopadas com cobalto encapsuladas por poliglicerol (CoHoM) a fim de desenvolver um sensor ótico com propriedade termocrômica reversível acoplado a uma rede neural artificial feed-forward de multicamadas como proposta para monitoramento de temperatura em transformadores de potência. O objetivo desse sensor é apresentar mudança de cor quando a temperatura do transformador de potência atingir níveis de alertas. As estruturas das microesferas foram estudadas usando microscopia eletrônica de varredura (MEV), espectroscopia de infravermelho (ATR-FTIR), difração de raios X (XRD) e análise termogravimétrica (TGA). Através da TGA foi possível obter informações sobre a tolerância térmica do material, que suporta temperaturas acima de 300°C. A partir das micrografias obtidas do material em pó é possível a observar de microesferas com superfies lisas e com média de diâmetro de aproximadamente 0,82μm. Através da análise de difratometria de raios X (DRX) observou-se a formação de fase cristalina nos planos (110) e (200) na estrutura da Hopeita. Após essas análises foi produzida uma tinta como revestimento termocrômico, a qual teve a propriedades óticas analisadas pelas técnicas de UV-Vis e o reconhecimento automatizado de cores em coordenadas de espaço CIELab*. E por fim foi mostrados que os sensores termocrômicos reversiveis de CoHoM permitem detectar temperaturas em torno 60°C mudando a cor de azul anil para rosa claro. Os sensores CoHoM apresentam um potencial para monitoramento de transformadores de potência e se mostram promissores para uso em análise em tempo real.	pt_BR
dc.publisher.country	Brasil	pt_BR
dc.publisher.department	IFQ - Instituto de Física e Química	pt_BR
dc.publisher.program	Programa de Pós-Graduação: Doutorado - Materiais para Engenharia	pt_BR
dc.publisher.initials	UNIFEI	pt_BR
dc.subject.cnpq	CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALÚRGICA	pt_BR
dc.relation.references	OLIVEIRA, Mayara Lima Peres de. Microesferas termocrômicas potencialmente aplicáveis à manutenção preditiva de transformadores de potência. 2022. 71 f. Tese (Doutorado em Materiais para Engenharia) – Universidade Federal de Itajubá, Itajubá, 2022.	pt_BR