USP desenvolve chip para monitorar transformadores

Felipe Maeda Camargo - Agência USP - 18/01/2010

O Laboratório de Sistemas Integráveis Tecnológicos (LSI-TEC), da USP, desenvolveu um circuito integrado (chip) que será empregado em equipamentos de controle e acompanhamento da vida útil de transformadores elétricos de alta potência, utilizados nas subestações de concessionárias de geração, transmissão e distribuição de energia elétrica.

O LSI-TEC é uma associação sem fins lucrativos, criada em 2004 por pesquisadores da USP. O chip, denominado tt0307f, foi criado em parceria com a TreeTech, empresa desenvolvedora de tecnologias eletrônicas.

Monitoramento de transformadores

Segundo Walter Santana, gerente de parcerias e novos negócios do LSI-TEC, o chip funcionará como um sistema de monitoramento do transformador. A novidade consiste em englobar diversas funções, antes realizadas por uma combinação de componentes eletrônicos.

Uma das funções do chip é manter o funcionamento adequado do transformador. Para isso, o chip possui um sistema integrado configurável digitalmente com capacidade de medir temperatura, tensão e corrente, podendo se comunicar com outros equipamentos. Para controlar o chip, há um outro circuito integrado. Esse sistema é um microcontrolador comercial, externo ao tt0307f, através do qual é possível programar as funções do chip.

Óleo dos transformadores

O chip também monitora o uso de óleo nos transformadores, que serve para evitar o hiperaquecimento destes. Ele recebe dados das condições dos equipamentos e, se for necessário, aponta quando é preciso substituir ou acrescentar óleo. O sistema recebe informações de dois sensores acoplados: um de hidrogênio e outro de acetileno.

Nilton Morimoto, professor da Escola Politécnica (Poli) da USP e um dos responsáveis pela criação dos sensores, explica que estes detectam a liberação de acetileno e hidrogênio no transformador, indicando a necessidade da troca de óleo: "A isolação das bobinas (do transformador) é feita com óleo. Quando o óleo deteriora, elimina hidrogênio e acetileno, que dura de 2 a 3 meses antes de causar danos visíveis."

Em seguida, o chip mede a resistência dos sensores, coletando as informações destes, as quais ficam disponíveis aos técnicos.

Vantagens da integração

Santana afirma que o fato de o chip substituir diversos componentes eletrônicos proporciona menores custos.

Morimoto afirma que, além de mais barato, o sistema é robusto, pois suporta a severas condições climáticas, mecânicas e eletromagnéticas de operação.

Segundo informações de Hugo Daniel Hernández, projetista do chip, o tt0307f foi projetado para funcionar de forma estável numa faixa de temperatura de -40°C até 100°C.

Hugo Puertas de Araújo, coordenador técnico dos projetos do LSI-TEC, acrescenta outras vantagens, como a maior praticidade para manutenção, menor volume físico e facilidade para estoque, pois substitui diversas placas eletrônicas.

Ademais, Araújo afirma que o chip não se limita a utilização em transformadores, ele "tem aplicação genérica, podendo ser usado por outros equipamentos que fazem leitura de resistência, tensão e corrente elétrica, bastando para isso que o microcontrolador externo programe qual funcionalidade do chip será empregada".