[pt] Testes de relés de proteção têm assumido maior importância como resultado dos avanços tecnológicos. Novos relés podem ser projetados para atuarem rápido, sendo particularmente sensíveis a parte transitória da falta que eles supostamente detetam. Procedimentos usuais para testes de relés utilizam arquivos obtidos durante testes de falta, ou através de programas de simulação como o EMTP. Entretanto é muito difícil caracterizar um conjunto de formas de onda como suficiente para testes de relés. Como conseqüência, [16] sugeriu o uso de um procedimento do tipo Monte-Carlo para gerar ondas de modo a cobrir a maior parte das possíveis situações de transitório. Nesta metodologia, a linha de transmissão sob condição de falta é alimentada por um sistema equivalente fictício consistindo de um gerador de potência com uma impedância RLC. Quando a falta ocorre, o sistema oscila em determinadas freqüências. Estas freqüências são utilizadas para caracterizarem a forma de onda da falta. Neste trabalho um método de simulação de ondas viajantes é utilizado, baseado em filtros digitais, objetivando operação em tempo real. Como resultado, foi desenvolvido um procedimento de síntese do sistema fictício utilizando linhas de transmissão sem perdas ao invés de redes RLC. O software roda num computador tipo IBM PC tendo uma placa DSP baseada no chip TMS320C25. Os parâmetros da linha são calculados no PC e transferidos para a placa DSP, aonde a simulação é realizada em tempo real. Para casos com somente uma linha de transmissão, tal sistema trabalha com uma freqüência de amostragem de 4080 Hz representando transitórios de falta até 2040 Hz. Simulação OFF-LINE é também disponível para oferecer uma base de comparação entre a implementação em ponto fixo do DSP e a versão em ponto flutuante. Comparação com outro procedimento de simulação OFF-LINE é também apresentado com boa precisão entre os procedimentos ON-LINE e OFF-LINE. / [en] The testing of protective relays has become more and more important as result of technological advances. New relays may be designed to act fast, being particularly sensitive to the transient part of the fault supposed to be detected. A common procedure is either the use of real recorded faults during tests, or simulating these faults by computer programs, such as the EMP. However, it is difficult to characterize a unique set of transient waveforms sufficientfor the tests. As a consequence, it was suggested [16] the use of a Monte-Carlo type of procedure to generate waveforms in order to cover most of the possible transient situations. In this approach, the faulted transmission line is simulated, being fed by a fictitious equivalent system consisting of a power generator with an RLC load. When the fault occurs, there is resonance at particular chosen frequencies. These frequencies are used to characterize the fault waveform. In this work a travelling wave method of simulation is used, based on digital filters, looking for real time operation. As a result, it was developed a synthetic procedure for generating the fictitious system using lossless transmission lines instead of RLC networks. The software runs on a IBM PC type computer having a DSP board based on a TMS320C25. The transmission line parameters are evaluated in the PC and transferred to the DSP board, where real time the simulation is performed. For cases with only one lossless transmission line, the system works with a sampling frequency of 4.08 KHz, representing fault transients up to 20.04 KHz. Off-line simulation is available as well, primarily to offer a comparison basis between the fixed point DSP implementation and a floating point version. Comparison with other off-line simulation procedures are also presented with good agreemment between on-line and off-line procedures.

[pt] As turbinas a gás são equipamentos de vital importância para o setor industrial, fornecendo trabalho e calor para diversos setores, do transporte aos sistemas de cogeração. A crescente necessidade de geração de energia elétrica confiável tem incentivado o projeto de turbinas a gás industriais, inclusive no Brasil, que operam com vários combustíveis como o diesel, gás natural, álcool e de combustíveis de baixo poder calorífico. Para melhor monitorar e controlar estes motores, uma análise completa da previsão de funcionamento em regime transitório é necessária. Durante o regime transitório das turbinas a gás industriais (heavy-duty), o sistema de controle deve manter os limites de certos parâmetros, tais como a temperatura na entrada da turbina e a velocidade de rotação do eixo, no seu valor nominal. Além disso, o tempo de resposta necessário para o sistema de controle atuar deve ser o mais breve possível para garantir uma operação de qualidade, segura e confiável. A temperatura de entrada da turbina, que é um parâmetro muito importante no desempenho de uma turbina a gás, é limitada pela resistência mecânica do material das pás da turbina. A velocidade de rotação do eixo deve permanecer constante, devido à ligação ao sistema elétrico, que não pode suportar altas flutuações de freqüência. Este trabalho tem como motivação o incremento da capacidade de simulação de um modelo computacional existente, incorporando, para este fim, rotinas de sistemas de controle. Como resultado, o novo modelo é capaz de simular qualquer condição de funcionamento de turbinas a gás industriais, em regime permanente e transitório controlado. Os resultados obtidos pelo programa computacional se mostraram fiéis ao comportamento real da máquina. Além disso, mostraram a flexibilidade do modelo ao lidar com diferentes condições de operação.Um programa computacional capaz de simular o desempenho transitório controlado de turbinas a gás é de extrema relevância para o desenvolvimento de softwares que auxiliam os operadores destes equipamentos. Dentre estes, estão os sistemas de monitoramento e diagnóstico dos equipamentos em questão. / [en] Gas turbine engines are a vital part of today’s industry, providing both work and heat for several industry sectors, from transportation to cogeneration systems. The growing need for reliable electricity has encouraged the design of stationary gas turbines, including in Brazil, which operates on multiple fuels such as diesel, natural gas and low calorific fuels. To better monitor and control these engines, a complete analysis for prediction of transient operation is required. During transient operation of heavy duty gas turbines, the control system must keep the limits of certain parameters, such as turbine inlet temperature (TIT) and the rotational shaft speed within their design range. Moreover, the time required for the control system to react should be as short as possible to guarantee a safe and reliable operation. The turbine inlet temperature, which is a very important parameter in the performance of a gas turbine, is limited by the turbine blades material mechanical resistance. Furthermore, the rotational speed should remain constant due to the electric grid connection, which cannot withstand high frequency fluctuations. This work is motivated by the need to increase the ability of a computer model to simulate the performance of industrial gas turbines, incorporating, for this purpose, control system routines. As a result, the new model will be able to simulate any operating condition of industrial gas turbines, in both steady state and transient. The results obtained by the computer program proved to be faithful to the actual behavior of the engine. Furthermore, they showed the flexibility of the model to deal with different operating conditions. A computer program capable of simulating the transient performance of gas turbines is very important for the development softwares to help operators of such equipment. In addition, it could be used in on-line intelligent diagnostic program.