O documento descreve o desenvolvimento de sensores ópticos baseados em tecnologia Fiber Bragg Grating (FBG) para medir temperatura dentro de geradores de potência em usinas hidrelétricas. O projeto visa substituir cabos de medição por fibras ópticas multiplexadas, permitindo leituras em tempo real com isolamento elétrico. Foram realizados testes com quatro sensores FBG conectados a um interrogador óptico e software para aquisição dos dados de temperatura. Os resultados demonstraram a viabilidade da tecnologia para monitoramento remoto.

1. DESENVOLVIMENTO DE TECNOLOGIA ÓPTICA DE MEDIÇÃO DE TEMPERATURA DENTRO DE GERADORES DE POTÊNCIA Apresentação: Norberto Bramatti, Eletronorte

2. Informações Gerais Coordenador: Prof. Marcelo M. Werneck, LIF/COPPE Regina Célia S. B. Allil, LIF/COPPE Cesar C. Carvalho, LIF/COPPE Carmem L. Barbosa, LIF/COPPE Jorge Dias de Lima, Eletronorte Equipe técnica da UHE Samuel, Eletronorte Gerente: Norberto Bramatti, Eletronorte Título: Desenvolvimento de Tecnologia Óptica de Medição de Temperatura Dentro de Geradores de Potência Proponente: Eletronorte Executor: LIF – COPPE/UFRJ P&D Ciclo - ANEEL: 2003 - 2004 Tempo Previsto: 18 meses Início: 11 / 2005 Custo: R$ 497.250,00

6. Fabricação com Máscara de Fase

7. drift térmico teórico = 14,2 pm/°C Mecanismo da Rede de Bragg

8. Resposta Linear

9. Variação Linear das FBG em Série

10. Setup óptico da caracterização espectral das FBGs adquiridas

11. Sensores Ópticos submetidos à variação térmica na faixa de 25 °C a 95 °C.

12. Otimização do Ensaio: Sensores Ópticos submetidos à variação térmica na faixa de 25 °C a 95 °C utilizando-se interrogador ótico e microcomputador.

13. Encapsulamento dos Sensores.

14. Sistema de Medição Desenvolvido O sistema é composto de quatro sensores de FBG, uma CPU e um interrogador óptico.

16. Sistema de Medição

17. Janela “Wavelengths” apresenta a potência óptica e o comprimento de onda de cada sensor. Janela “Spectrum” apresenta o pico de identificação do sensor. Software

18. Janela “Temperature” é responsável pela aquisição de dados Janela “Configuration” altera os valores de referência dos picos. Software

19. Testes em Campo

20. Sistema instalado no QLC da Máquina 3

21. Partida de Máquina e Evolução das Medidas

22. Comparação da temperatura entre FBGs e Termopares.

23. Capacitação COPPE/UFRJ SENSORES A FIBRA ÓPTICA COM TECNOLOGIA FBG PARA MEDIDA DE TEMPERATURA E ALTA TENSÃO Regina Célia da Silva Barros Allil Tese de Doutorado apresentada ao Programa de Pós-graduação em Engenharia Elétrica, COPPE, da Universidade Federal do Rio de Janeiro, como parte dos requisitos necessários à obtenção do título de Doutor em Engenharia Elétrica. Orientador: Marcelo Martins Werneck Rio de Janeiro Setembro de 2010

25. Contatos Obrigado! [email_address] (91) 9166-0815