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https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/50363| ORCID: | http://orcid.org/0000-0002-4817-120X |
| Tipo de documento: | Tese |
| Tipo de acceso: | Acesso Embargado |
| Fecha de embargo: | 2028-08-18 |
| Título: | Sistema de avaliação da confiabilidade dielétrica de cabos isolados de alta tensão baseado em descarga parcial como módulo de digital shadow |
| Título (s) alternativo (s): | Dielectric reliability assessment system for high-voltage insulated cables based on partial discharge as a digital shadow module |
| Autor: | Domingos, Andréia Coelho |
| Primer orientador: | Pinheiro, Alan Petrônio |
| Primer miembro de la banca: | Vasconcelos, Lorenço Santos |
| Segundo miembro de la banca: | Carvalho, Daniel Pereira de |
| Tercer miembro de la banca: | Endo, Wagner |
| Cuarto miembro de la banca: | Costa, Edson Guedes da |
| Resumen: | A avaliação da confiabilidade dielétrica de cabos de potência de média e alta tensão constitui um procedimento muito importante para a prevenção de falhas e continuidade operacional em ambientes industriais. A degradação do isolamento, impulsionada por mecanismos como envelhecimento térmico, penetração de umidade e defeitos localizados, manifesta-se precocemente por meio de descargas parciais, cujo monitoramento e interpretação sistemática permitem antecipar condições críticas antes da falha do ativo. Neste contexto, o presente trabalho propõe uma metodologia para avaliação da confiabilidade dielétrica de cabos de média e alta tensão a partir do monitoramento de descargas parciais, concebida para operar como o módulo de avaliação dielétrica dentro de uma arquitetura de Digital Shadow voltada à gestão de ativos elétricos. A metodologia é organizada em um pipeline sequencial de cinco etapas: (i) aquisição do sinal por meio de sensores (seja em regimes offline ou online), (ii) separação dos sinais de descargas parciais de ruídos, por clusterização hierárquica pelo método de Ward, (iii) avaliação de severidade dielétrica por lógica fuzzy, (iv) estimativa do estado do cabo na curva de confiabilidade de Weibull, mediante um modelo de degradação e (v) ajustes de ponderação pelo índice de qualidade do sinal e avaliação final por faixas de condição baseadas em diretrizes do IEEE Std 400.3 e do CIGRE TB 841. Estes procedimentos metodológicos, quando somados, visam em seu resultado final, buscar qualificar a confiabilidade do cabo com base com base em seus sinais de descargas. Este conjunto deve funcionar dentro do conceito de “Digital Shadow”, recebendo dados dos sensores instalados no mundo físico, processando-os e produzindo, ao seu final (geralmente em um sistema em nuvem) uma indicação física coerente do estado do (isolamento) do cabo em monitoramento. |
| Abstract: | The evaluation of the dielectric reliability of medium and high voltage power cables is a very important procedure for the prevention of failures and operational continuity in industrial environments. Insulation degradation, driven by mechanisms such as thermal aging, moisture penetration, and localized defects, manifests itself early through partial discharges, whose systematic monitoring and interpretation make it possible to anticipate critical conditions before asset failure. In this context, the present work proposes a methodology for evaluating the dielectric reliability of medium and high voltage cables from the monitoring of partial discharges, designed to operate as the dielectric evaluation module within a Digital Shadow architecture aimed at the management of electrical assets. The methodology is organized in a sequential pipeline of five steps: (i) signal acquisition by means of sensors (either in offline or online regimes), (ii) separation of signals from partial noise discharges, by hierarchical clustering by Ward's method, (iii) evaluation of dielectric severity by fuzzy logic, (iv) estimation of the cable state in the Weibull reliability curve, through a degradation model and (v) weighting adjustments by the signal quality index and final evaluation by condition ranges based on IEEE Std 400.3 and CIGRE TB 841 guidelines. These methodological procedures, when added together, aim to qualify the reliability of the cable based on its discharge signals. This set must work within the concept of "Digital Shadow", receiving data from the sensors installed in the physical world, processing it and producing, at its end (usually in a cloud system) a coherent physical indication of the state of the (insulation) of the cable under monitoring. |
| Palabras clave: | Descargas parciais cabos de média e alta tensão avaliação da condição dielétrica Digital Shadow gestão de ativos confiabilidade dielétrica Partial discharges medium and high voltage cables evaluation of the dielectric condition asset management dielectric reliability |
| Área (s) del CNPq: | CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA |
| Tema: | Engenharia elétrica Descargas elétricas Cabos elétricos Energia elétrica - Distribuição - Alta tensão |
| Idioma: | por |
| País: | Brasil |
| Editora: | Universidade Federal de Uberlândia |
| Programa: | Programa de Pós-graduação em Engenharia Elétrica |
| Cita: | DOMINGOS, Andréia Coelho. Sistema de avaliação da confiabilidade dielétrica de cabos isolados de alta tensão baseado em descarga parcial como módulo de digital shadow. 2026. 145 f. Tese (Doutorado em Engenharia Elétrica) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2026. DOI https://doi.org/10.14393/ufu.te.2026.459. |
| Identificador del documento: | https://doi.org/10.14393/ufu.te.2026.459 |
| URI: | https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/50363 |
| Fecha de defensa: | 31-jul-2026 |
| Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS): | ODS::ODS 9. Indústria, Inovação e infraestrutura - Construir infraestrutura resiliente, promover a industrialização inclusiva e sustentável, e fomentar a inovação. |
| Aparece en las colecciones: | TESE - Engenharia Elétrica |
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