Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. / Made available in DSpace on 2012-10-17T21:46:05Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2014-09-25T17:53:11Z : No. of bitstreams: 1 177327.pdf: 35171866 bytes, checksum: 2133de5d9b4d3df5820b077522b25c12 (MD5) / Este trabalho consiste na avaliação técnico-econômica da tecnologia de cabos pára-raios energizados - PRE, no esquema trifásico, onde são utilizados os dois cabos pára-raios da linha de transmissão - LT e o solo como a terceira fase. Este sistema foi implantado em Rondônia, utilizando-se os cabos pára-raios da LT 230 kV, que leva energia elétrica até o interior do Estado a partir da Hidrelétrica de Samuel. Por meio desta tecnologia são abastecidas as localidades de Jaru, desde 30/12/95 e Itapuã D'Oeste, desde 22/09/97. O estudo se restringe ao Sistema PRE Jaru e tem como objetivo verificar a viabilidade técnica e econômica da tecnologia PRE com base no seu desempenho operacional, verificado no período de 1996 a 1998. A pesquisa foi feita considerando-se os dados técnicos verificados desde a fase de comissionamento, passando pela análise de carregamento do PRE e suas conseqüências quanto à queda de tensão, tensão de seqüência negativa e comportamento do sistema de aterramento monitorado através das medições das tensões de passo e toque. Aplicando-se os recursos metodológicos contidos no capítulo cinco e tomando-se por base os registros de ocorrência operacional no Sistema PRE Jaru, foram levantados os índices operativos referentes à duração equivalente de interrupção por consumidor (DEC), freqüência equivalente de interrupção por consumidor (FEC), confiabilidade por consumidor (C), taxa de falhas por quilômetro verificadas anualmente (k) e o tempo médio de retorno (t). Estes índices foram tomados como parâmetros no processo comparativo da nova tecnologia em relação a outras tecnologias convencionais que poderiam ser utilizadas no abastecimento integral, ou complementar de Jaru, como linhas de transmissão em 34,5 kV e 69 kV com respectivas subestações, bem como Usinas Térmicas a base de grupos geradores diesel. Também são utilizados como referência os índices de desempenho global das Concessionárias de Energia Elétrica da Região Norte. Ainda de acordo com a metodologia apresentada no capítulo cinco, foi feito o levantamento do desempenho técnico e econômico do PRE Jaru e de um modelo, designado de alternativa convencional equivalente, representada pela LT 34,5 kV. As duas tecnologias foram ordenadas e submetidas aos processos de avaliação econômica de alternativas, a partir dos métodos de avaliação apresentados no capítulo quatro. Como resultado mais significativo do trabalho, verificou-se que as perdas técnicas proporcionadas pela aplicação da tecnologia PRE são inferiores às da tecnologia convencional equivalente, o que implica em sua vantagem econômica em quase todas as simulações feitas, excetuando-se alguns casos, onde para determinados valores adotados para a taxa de mínima atratividade - tma, o PRE deixa de ser a alternativa mais atrativa sob o ponto de vista econômico.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-graduação em Engenharia Mecânica. / Made available in DSpace on 2012-10-15T21:16:29Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2016-01-08T14:18:02Z : No. of bitstreams: 1 180814.pdf: 3856756 bytes, checksum: 917fa2cb1039c268d63f2bd9b4ee8357 (MD5)

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnologico / Made available in DSpace on 2012-10-16T06:04:02Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2016-01-08T18:21:35Z : No. of bitstreams: 1 96199.pdf: 5736514 bytes, checksum: 7ab8e9661269c36093f226e933d60891 (MD5) / A passagem de corrente elétrica em cabos de potência aterrados gera calor que necessita ser dissipado pelo meio que o envolve sob pena de danificá-lo por superaquecimento. O gradiente térmico induz o movimento de umidade, na forma de vapor, para longe do cabo, diminuindo consideravelmente a condutividade térmica do solo junto ao cabo. Assim, o solo que deveria ser um dissipador de energia, passa a atuar como um isolante térmico. Neste contexto situa-se a principal motivação deste trabalho de formular e prever os processos de secagem que ocorrem nos solos e que tem um papel fundamental no projeto destes cabos. O modelo de Philip e de Vries para a transferência simultânea de calor e massa em meios porosos não saturados é utilizado para descrever o fenômeno. Neste modelo, os fluxos de vapor e liquído são escritos em termos de difusividades associadas a gradientes de temperatura e gradientes de conteúdo de umidade.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, Florianópolis, 2013. / Made available in DSpace on 2014-08-06T17:15:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 325015.pdf: 2319151 bytes, checksum: 38979d972736445d0bc307ee29ac9d7a (MD5) Previous issue date: 2013 / Este trabalho tem como objetivo apresentar um sistema capaz de medir de forma direta a temperatura e a inclinação dos condutores de uma linha de transmissão e enviar esses dados por uma via sem fio. O sistema é capaz de operar sob a influência dos campos eletromagnéticos radiados por uma linha de transmissão de 230 kV e ainda prover alimentação para os circuitos eletrônicos relacionados de forma autônoma, sem dependência de baterias ou luz solar. Para isso foi desenvolvido um equipamento que é climpado ao redor do condutor de interesse de forma a prover apoio mecânico aos sensores e possibilitar que o mesmo possa obter a energia elétrica para seu funcionamento por meio da indução magnética. No escopo do monitoramento das grandezas envolvidas na operação das linhas de transmissão, esse dispositivo fornece informações necessárias a fim de se otimizar a capacidade de transmissão de uma linha, permitindo que a mesma opere em condições de corrente além das nominais especificadas em projeto, quando as condições climáticas ao longo da linha forem favoráveis. O ponto de vista conservador sob o qual são concebidos projetos de linhas de transmissão estipula valores de ampacidade que em determinadas situações poderiam ser maiores sem colocar em risco os condutores e a segurança da operação. O conhecimento da temperatura e inclinação do cabo em tempo real permite que a corrente possa ser aumentada sem sobreaquecimento dos cabos condutores e consequente aproximação do solo além do permitido. Embora os resultados obtidos com o sistema desenvolvido sejam satisfatórios, é desejável que este sensor trabalhe associado a outros pares ao longo de uma linha a fim de se obter maior amostragem dos pontos medidos visando confiabilidade em seu uso, considerando que variações microclimáticas ao longo da linha podem acarretar em pontos críticos de risco térmico que devem prioritariamente ser levados em consideração durante a operação da linha. O sistema ainda permite a adição de outros sensores de monitoramento meteorológico.<br> / Abstract : This work aims to present a system capable of measuring temperature and inclination of the conductors of a power transmission line directly and send this data by wireless. The system is capable of operating under the influence of electromagnetic fields inherent to a transmission line of 230 kV and provides power to the corresponding electronic circuitry autonomously, without the need of batteries or sunlight. For this we developed a device that is clamped around the conductor of interest in order to provide mechanical support to the sensors and allow it to get electricity for its operation by magnetic induction. In the context of monitoring the measurements involved in the operation of the transmission lines, this device provides necessary information in order to optimize the transmission capacity of a line, allowing it to operate over the nominal current condition specified in its design, when climate conditions along the line are favorable. The conservative point of view under which design of transmission lines are made stipulates ampacity values, which in certain situations could be larger without endangering wires and operation safety. The monitoring of temperature and inclination of the cable in real time allows an increase of the electric current without overheating it and the resulting cable to ground clearance reduction beyond safety limits. Although the results obtained with the developed system are satisfactory, it is desirable to work in conjunction with other sensor pairs along a line in order to obtain more measuring points on it, rendering the data more representative for its use, since microclimatic variations along the line can result in critical points of thermal risk that should be taken into consideration during the operation of the line. The system also allows the addition of other sensors for weather monitoring.

[pt] Nas instalações elétricas de baixa tensão de uma planta industrial está concentrado grande parte do custo necessário para sua construção. Nesse contexto, os cabos elétricos são o item mais relevante e poucas iniciativas visando sua redução têm sido notadas. Apesar dos limites impostos pelas normativas vigentes e pelos próprios usuários dessas plantas, existem medidas que podem levar a redução do custo dos cabos elétricos, entre elas, a alocação inteligente dos quadros de distribuição na baixa tensão. O objetivo desse trabalho é definir uma metodologia para o posicionamento ótimo desses quadros de distribuição, minimizando o custo dos cabos elétricos dentro de uma área onde as cargas a serem alimentadas estão posicionadas de modo fixo. São definidas algumas restrições ao posicionamento dos quadros e também é preparada uma interface gráfica que facilita a interpretação dos resultados. Faz-se então uma comparação dos resultados obtidos com dados reais de uma instalação industrial cujo projeto básico fora realizado da forma tradicional, sem uso de qualquer técnica inteligente para a alocação dos quadros de distribuição. Dessa comparação nota-se que o potencial de redução pode alcançar mais de 40 porcento do custo dos cabos elétricos previsto pelo projeto básico. A redução na quantidade de cabos elétricos trás vários efeitos colaterais positivos, entre eles a redução das perdas por efeito Joule e a redução nas emissões de CO2 cujos impactos são mensurados também. Por fim, são lançadas ideias para a evolução da metodologia de modo que sua aplicação seja mais abrangente e simples, preparando-a para o uso em qualquer situação, como uma nova ferramenta dos projetos elétricos. / [en] In electrical installations of low voltage of an industrial plant is concentrated much of the cost required for its construction. In this context, the electrical wires are the most important item and few initiatives aimed at their reduction has been noted. Despite the limitations imposed by current regulations and by the users of these plants, there are steps that can lead to reducing the cost of electric cables, among them the intelligent allocation of switchboards at low voltage. The aim of this study is to define a methodology for the optimal positioning of these distribution boards, minimizing the cost of electrical cables within an area where the loads to be fed are positioned permanently. A graphical interface that facilitates the interpretation of results are set some restrictions on placement of tables and is also prepared. Then it makes a comparison of the results with real data of an industrial installation whose basic design was done the traditional way, without using any smart technique for allocation of the switchboard. This comparison we note that the reduction potential can reach more than 40 percent of the cost of electric cables provided by the basic design. The reduction in the amount of electrical cables behind several positive side effects, including reducing losses by Joule effect and the reduction in CO2 emissions whose impacts are measured as well. Finally, ideas are thrown to the evolution of the methodology so that their application is more comprehensive and simple to prepare it for use in any situation, as a new tool of electrical projects.