Made available in DSpace on 2016-06-02T19:25:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2327.pdf: 1066842 bytes, checksum: 53c182eb7168be5bd2906ecb09c04277 (MD5) Previous issue date: 2006-12-16 / The objective of this study is to understand the construction of sociability among young groups connected with Rap and Rock in the averages cities of São Carlos, São José do Rio Preto and Ribeirão Preto. The research approaches the manner how the idea of youth is constructed from the music and the space indicating how the plurality of musical styles present on these cities make possible a logic of identification and a manner of local sociability that is realized by the short circuits. / Este trabalho tem por objetivo compreender a forma como se constrói a sociabilidade entre grupos jovens ligados ao Rap e ao Rock nas cidades médias de São Carlos, São José do Rio Preto e Ribeirão Preto. Aborda como se constrói a idéia de juventude a partir da música e do espaço ao apontar como a pluralidade de estilos musicais existentes nestas cidades possibilita a construção de uma lógica de identificação e uma forma de sociabilidade local que se concretiza por meio de Curtos-Circuitos.

Orientador: Fábio Bertequini Leão / Resumo: O sistema de proteção tradicional de sistemas de distribuição predominantemente utiliza relés de sobrecorrente alocados na subestação e religadores automáticos ao longo dos alimentadores principais coordenados com fusíveis em ramais laterais. A inserção de GD (Geração Distribuída) na rede de distribuição pode causar diversos impactos do ponto de vista da proteção do sistema. Um dos impactos mais expressivos é a perda de coordenação dos dispositivos tradicionalmente empregados, devido a inserção da GD possibilitar fluxos de potência bidirecionais na rede. Portanto, neste trabalho é proposta uma solução para proteção e monitoramento da rede de distribuição considerando a inserção de fontes dispersas de energia. O sistema proposto é baseado na separação da rede de distribuição em zonas de proteção de acordo com a possibilidade de ilhamento da GD. Para o monitoramento da rede são empregados sensores indicadores de falta. Um método denominado Método de Degrau de Correntes (MDC) é proposto para identificação e localização de faltas a partir dos dados de monitoramento da rede em tempo real. Uma estratégia de restauração é proposta baseada nos resultados obtidos pelo MDC. Para os estudos, utilizou-se do software de simulação de Sistemas Elétricos de Potência DIgSILENT Power Factory 14.0, empregado para análise de fluxo de potência e verificação de estabilidade nas situações pós-falta. O software MATLAB (MATrix LABoratory) é empregado para o desenvolvimento do algoritmo e metodologia ... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The traditional protection system uses predominantly overcurrent relays allocated in substation and automatic reclosers along the main feeders coordinated with fuses in side branches. The penetration of GD (Distributed Generators) in distribution systems can cause different impacts in terms of system protection. One of the most significant impacts is the loss of coordination of the protection devices traditionally employed due to insertion of GD, which allows bidirectional power flows on the network. Therefore, this work proposes a solution for protection and monitoring the distribution network considering the insertion of dispersed energy resources. The proposed system is based on the separation of the distribution network in protection zones in accordance with the possibility of islanding of GD. For network monitoring fault indicators sensors are employed. A method called Currents Step Method (MDC) is proposed to identify and locate faults based on the network monitoring data in real time. A restoration strategy is proposed based on the results obtained by the MDC. For the studies, the DIgSILENT Power Factory 14.0 was employed to carry out power flow and stability analysis. The MATLAB (Matrix Laboratory) software was also used to develop the algorithm and methodology of identification, fault location and isolation of the distribution network using the data provided by the DIgSILENT. Regarding the results, it was noticed that the algorithm has a high reliability for the mos... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / The process of welding with solid wire (GMAW) and cored wire (FCAW) processes that compete in quality, productivity and operational, need reliable information of its main features and applications for a given welding condition. Thus, the goal is to compare the capability of each process in the horizontal welding carbon steel ABNT 1020, varying the type of shielding gas on the same level of welding current and voltage to maintain a constant deposition rate per unit length. For this study we used the wire E71T-1 and ER 70S-6 under the shielding 100% CO2 gas and Ar +25% CO2 in two bands of four current and voltage ranges. We evaluated the stability of metal transfer mode and short-circuit capacity through income and presence of deposit discontinuity. In general, the process using a tubular wire had a higher deposition rate compared to solid wire, but with lower performance deposit. It was noted that, the same current range and with increasing voltage range, there was a change in transfer characteristics for both processes. With regard to straining of the weld beads, the solid wire bends showed better with lower voltage ranges. Cored wire for the values of runoff was similar, with a condition better than solid wire for higher values of welding voltage (region of predominance of metal transfer carried by the flow without short circuit). The shielding gas 100% CO2, for both processes, which was provided better performance and higher deposit with transfer voltage ranges with a predominance of short-circuit. / Os processos de soldagem com arame maciço (GMAW) e arame tubular (FCAW), processos que competem entre si em termos de qualidade, produtividade e operacionalidade, necessitam de informações seguras de suas principais características e aplicações para uma determinada condição de soldagem. Desta forma, o objetivo deste trabalho é comparar a potencialidade de cada processo na soldagem horizontal de aço carbono ABNT 1020, variando o tipo de gás de proteção sob um mesmo nível de corrente e tensão de soldagem, mantendo constante a taxa de deposição por unidade de comprimento. Para a realização deste estudo foram utilizados os arames E71T-1 e ER 70S-6 sob as proteções gasosas 100%CO2 e Ar+25%CO2 em duas faixas de corrente e quatro faixas de tensão. As características avaliadas foram a regularidade de transferência metálica no modo curto-circuito e a capacidade produtiva através do rendimento de depósito e presença descontinuidades. De maneira geral, o processo utilizando arame tubular apresentou maior taxa de deposição em relação ao arame maciço, porém com menor rendimento de depósito. Também se observou que, na mesma faixa de corrente e com a elevação da faixa de tensão, houve uma mudança nas características de transferências para os dois processos. Em relação ao escorrimento dos cordões de solda, o arame maciço apresentou melhores cordões com menores faixas de tensão. Para o arame tubular os valores dos escorrimentos foram próximos, tendo uma condição melhor que o arame maciço para maiores valores de tensão de soldagem (região de predominância de transferência metálica conduzida pelo fluxo sem curto-circuito). O gás de proteção 100%CO2, para ambos os processos, foi o que proporcionou melhor rendimento de depósito e maiores faixas de tensão com transferência com predominância de curto-circuito. / Mestre em Engenharia Mecânica

AgÃncia Nacional do PetrÃleo / Este trabalho teve como objetivo determinar os parÃmetros de soldagem que proporcionem condiÃÃes adequadas para revestimentos com ligas de nÃquel atravÃs do processo MIG/MAG com transferÃncia metÃlica por curto-circuito indicadas para aplicaÃÃes no setor de petrÃleo e gÃs natural. A primeira etapa consistiu na realizaÃÃo de ensaios exploratÃrios para determinar os fatores de controle e seus nÃveis a serem utilizados na etapa posterior denominada de âensaios definitivosâ. Nos ensaios definitivos, para determinar o nÃmero de ensaios a serem realizados, optou-se pelo uso do mÃtodo Taguchi (planejamento robusto de experimentos), de forma a cumprir, com um reduzido nÃmero de ensaios, dois objetivos: o primeiro foi obter a influÃncia dos fatores de controle (parÃmetros de soldagem) sobre as variÃveis respostas (caracterÃsticas geomÃtricas dos cordÃes de solda); e segundo foi determinar as condiÃÃes ideais para aplicaÃÃo das ligas de nÃquel nas soldagens de revestimentos. Foram escolhidos seis fatores de controle com trÃs nÃveis cada: tensÃo de referÃncia (Ur = 20, 22, 24 V), velocidade soldagem (Vs = 0,2, 0,3 e 0,4 m/min), tipo de tecimento (sem tecimento, duplo oito e tecimento triangular), tÃcnica da tocha (normal, empurrando e puxando), gÃs de proteÃÃo (100%Ar, 70%Ar+30%He e 99,97%Ar+0,03%NO) e o material de adiÃÃo (AWS ERNiCrMo-3, AWS ERNiCrMo-14 e AWS ERNiCrMo-4). Tais fatores foram divididos pelo mÃtodo Taguchi em duas matrizes L9, resultando num total de 18 ensaios. JÃ as variÃveis respostas escolhidas foram: a diluiÃÃo (D), a razÃo entre o reforÃo e a largura (R/L) e produto da diluiÃÃo pela razÃo R/L (DxR/L). As soldagens foram realizadas na posiÃÃo plana por simples deposiÃÃo sobre chapas de aÃo ASTM 516 Gr60 com dimensÃes de 200 x 50 x 12,7 mm. Foram mantidas constantes a vazÃo do gÃs de proteÃÃo em 20 L/min, a velocidade de alimentaÃÃo em 6,0 m/min e a DBCP em 20 mm. Assim com base nos ensaios definitivos e nos custos de soldagem, foi realizada a soldagem de um revestimento. Os resultados mostraram que os menores nÃveis da tensÃo de referÃncia e da velocidade de soldagem proporcionaram as menores diluiÃÃes. O uso do tecimento proporcionou cordÃes com baixos valores da razÃo R/L. O material de adiÃÃo e o gÃs de proteÃÃo foram capazes de alterar significativamente a geometria do cordÃo de solda. A tÃcnica da tocha na posiÃÃo empurrando obteve os menores valores para a diluiÃÃo e para a razÃo R/L. E por fim os parÃmetros de soldagem selecionados pelo mÃtodo Taguchi e as caracterÃsticas econÃmicas demonstram ser capazes de obter um revestimento com um bom acabamento superficial e isento de defeitos / This work aims to determine the welding process parameters that provide appropriate conditions for weld overlay with nickel alloy through the GMAW process in a short circuiting transfer mode indicated for applications in petroleum and natural gas Industry. Exploratory tests were conducted initially to determine the control factors and their levels to be used in the subsequent stage called the definitive tests. In the definitive tests to determine the number of tests to be accomplished, was chosen by the Taguchi method (Robust design of experiments) and thus with a limited number of tests achieve two objectives: the first was to obtain the influence of the control factors (welding parameters) on quality characteristics (weld bead geometry) and the second was to determine optimal conditions for weld overlay with nickel alloy. Six control factors were employed with three levels each: reference voltage (Ur = 20, 22, 24 V), welding speed (Vs = 0,2, 0,3 and 0,4 m/min), arc oscillation (linear, double 8 and triangular weaving) , welding gun orientation (perpendicular, forehand and backhand), shielding gas (100%Ar, 70%Ar+30%He and 99,97% Ar+0,03% NO) and filler metal (AWS ERNiCrMo-3, AWS ERNiCrMo-14 and AWS ERNiCrMo-4). These factors were divided into two L9 orthogonal array resulting in a total of 18 experiments. The employed quality characteristics were: Percent of dilution (D), the ration between reinforcement and bead width (R/L) and product of the dilution for the ratio R/L (DxR/L). The weldings were accomplished using a bead on plate (BOP) technique, flat position, in steel ASTM 516 Gr60 with dimensions of 200 x 50 x 12,7 mm. The other parameters which were kept constant were gas flow rate at 20 L/min, wire feed rate at 6,0 m/min and stick out was at 20 mm. Based in the definitive tests and in the weld costs weld overlay was accomplished. The results showed that the smallest levels of the reference voltage and of the welding speed provided the smallest dilutions. The use of arc oscillation promote weld bead with low values of the ratio R/L. The filler metal and the shielding gas were capable to alter the weld bead geometry significantly. The welding gun orientation forehand obtained the smallest values for the dilution and for the ratio R/L. Finally the welding parameters selected by the Taguchi method and the weld costs demonstrated to be capable for obtaining an overlay with a good superficial aspect and without welding defects.

Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2016-06-09T11:56:03Z No. of bitstreams: 1 wesleyperes.pdf: 1629298 bytes, checksum: 979f44672c05a9876154ebaff4efaf74 (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2016-07-13T13:30:59Z (GMT) No. of bitstreams: 1 wesleyperes.pdf: 1629298 bytes, checksum: 979f44672c05a9876154ebaff4efaf74 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-13T13:30:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 wesleyperes.pdf: 1629298 bytes, checksum: 979f44672c05a9876154ebaff4efaf74 (MD5) Previous issue date: 2012-03-05 / Este trabalho apresenta uma metodologia baseada em Fluxo de Potência Ótimo (FPO) e Análise de Sensibilidade para a definição da configuração mínima de rede necessária para garantir, com segurança, o processo de recomposição fluente de corredores radiais de transmissão. Nos instantes iniciais de recomposição, devido à baixa capacidade de geração que o sistema se encontra, uma estratégia importante consiste em elevar a Capacidade de Curto Circuito das barras. Neste sentido, a metodologia proposta baseia-se na incorporação, na função objetivo do FPO, da maximização da potência de curto circuito das barras. Para tanto, uma Análise de Sensibilidade é realizada a cada iteração do processo iterativo para determinar os fatores de ponderação de alocação associados à impedância equivalente permitindo a inclusão no FPO da maximização da potência de curto circuito das barras. Na metodologia proposta os reatores que mais reduzirem a impedância receberão menores fatores de ponderação de alocação. Adicionalmente, o FPO contempla a modelagem das máquinas síncronas, curva de capabilidade e o estudo de cada cenário de recomposição em regime permanente, pré e pós rejeição de carga. O programa desenvolvido em MATLAB é utilizado para a simulação de corredores de recomposição fluente do sistema elétrico brasileiro. Os resultados obtidos apontam para uma ferramenta eficaz ao estudo de recomposição fluente. / This work presents a methodology based on Optimal Power Flow (OPF) and Sensitivity Analysis to define a minimum network configuration for a power system fluent restoration taking security issues into account. At this early restoration stage, the system has low Short-Circuit Capacity due to the low generation capacity. An important strategy is to increase the Short Circuit Capacity at this operation stage through search network configurations with low bus equivalent impedance. In this work, the Short-Circuit Capacity is incorporated in the objective function of the OPF formulation by using sensitivity analysis which yields lowest allocation factors for more suitable reactors to reduce the equivalents impedances. The proposed OPF takes into account the synchronous machine model, the capability curves and the set of overvoltage critical restoration scenarios following load rejection. The restoration scenarios are represented at steady state prior and after load rejection. The computational tool is developed in the MATLAB platform and it is used to conduct case studies for fluent restoration branches of Brazilian Electric System. The results show that the proposed methodology is effective.

Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2017-01-09T16:42:49Z No. of bitstreams: 1 diogosoaresresende.pdf: 5068811 bytes, checksum: e6f520585ffef78e123573bd1e41ff4d (MD5) / Approved for entry into archive by Diamantino Mayra (mayra.diamantino@ufjf.edu.br) on 2017-01-31T11:22:04Z (GMT) No. of bitstreams: 1 diogosoaresresende.pdf: 5068811 bytes, checksum: e6f520585ffef78e123573bd1e41ff4d (MD5) / Made available in DSpace on 2017-01-31T11:22:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 diogosoaresresende.pdf: 5068811 bytes, checksum: e6f520585ffef78e123573bd1e41ff4d (MD5) Previous issue date: 2016-09-01 / FAPEMIG - Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais / Esta dissertação propõe uma ferramenta computacional para síntese e análise da proteção em sistemas de subtransmissão e de distribuição de energia elétrica na presença de desequilíbrios. Tais sistemas, em especial os de distribuição, são geralmente desequilibrados e podem conter trechos mono, bi ou trifásicos, além de operarem com carregamento distribuído de maneira assimétrica, o que torna as grandezas elétricas observadas diferentes para cada fase analisada. Neste trabalho foram desenvolvidos dois métodos, que foram implementados na ferramenta proposta: (i) procedimentos automáticos para ajustes ótimo de dispositivos de proteção em sistemas de distribuição desequilibrados; (ii) método para a análise gráfica do desempenho da proteção aplicada a sistemas desequilibrados. A ferramenta proposta foi desenvolvida em ambiente MatLab e permite também a síntese dos ajustes de proteções de sobrecorrente (mediante a utilização de um Algoritmo Genético) e de distância, além de calcular as relações de transformação para TCs e TPs. A ferramenta foi calibrada através da comparação dos resultados obtidos pela mesma com os obtidos por equipamentos reais de proteção, tendo também sido realizados testes com diferentes sistemas da literatura. / This thesis proposes a computacional tool for synthesis and analysis of protection in electricity subtransmission and distribution systems in presence of imbalances. Such systems, in particular distribution, are generally unbalanced, and can contain mono-, bi- or triphasic sections, and operate with asymmetrically distributed loads, which makes electrical quantities observed different for each phase analyzed. In this work were developed two methods, which have been implemented in the proposed tool: (i) automatic procedures for optimal settings of protection devices in unbalanced distribution systems; (ii) method for graphical analysis of protection’s performance applied to unbalanced systems. The proposed tool was developed in MatLab and also allows the synthesis of overcurrent (using a Genetic Algorithm) and distance settings and calculates the transformation ratios to PTs and CTs. The tool is calibrated by comparing the results obtained by the same with those obtained by actual equipment protection, has also been made tests with different systems in the literature.

[pt] Quando ocorre algum tipo de falta em uma Linha de Transmissão (LT), sua localização exata é essencial para uma rápida recomposição do Sistema Elétrico. Métodos que utilizam tensão e corrente de apenas um terminal contêm simplificações que podem acarretar erros. Esta dissertação investiga a aplicação de Redes Neurais Artificiais (RNA) na obtenção de uma nova forma de identificar o tipo do curto- circuito e determinar a sua localização, utilizando dados obtidos em somente um terminal. O trabalho consiste de 4 partes principais: estudo bibliográfico da área de Redes Neurais; simulações de faltas para a obtenção de padrões; definição e implementação dos modelos de Redes Neurais para identificação e localização da falta; e estudos de casos. Na fase do estudo bibliográfico sobre RNA, foi verificado que as topologias de redes mais usuais são as Feed- Forward, que podem ter uma ou mais camadas de Elementos Processadores (EP), sendo as redes com múltiplas camadas (Multi-Layer) a configuração mais completa. Para treinamento da rede, o algoritmo de aprendizado mais utilizado é o Back Propagation. Como fruto deste estudo bibliográfico é apresentado neste trabalho um resumo sobre RNA. Nas simulações de faltas para obtenção dos padrões de treinamento e teste, foi utilizado um sistema automático que, através da combinação de vários parâmetros do sistema elétrico, gera situações diferentes de falta. Este sistema utiliza como base o programa Alternative Transient Program - ATP. Neste trabalho o sistema elétrico está representado por uma LT de 345 KV, com fontes equivalentes representando um sistema real de Furnas Centrais Elétricas. Todos o sinais de tensão e corrente utilizados são representados por fasores de 60 Hz, obtidos através da Transformada Discreta de Fourier (TDF). Os modelos de RNAs para identificação e localização de falta foram implementados com sub-rotinas de redes neurais do programa MATLAB ver. 6.0, representados por Redes Perceptron Multicamadas (Multi Layer Perceptron), treinadas com algoritmo Back Propagation com taxa de aprendizado adaptativa e o termo momentum fixo. Um modelo único de RNA identifica quais as fases (A, B, C e T) envolvidas, classificando o tipo de falta, que pode ser: Monofásica; Bifásica; Bifásica-Terra ou Trifásica. Para a localização da falta, foram definidas 4 arquiteturas de RNA, uma para cada tipo de falta. A ativação de cada topologia de RNA para localização é definida em função do tipo de falta classificada no modelo de identificação com RNA. Na etapa de estudo de casos testou-se o desempenho de cada modelo de RNA utilizando casos de testes em outras situações de falta, diferentes dos conjuntos de treinamento. A RNA de identificação de falta foi avaliada para situações de faltas envolvendo outras LTs, com diferentes níveis de tensão. Os resultados das 4 RNAs de localização da falta foram comparados com os resultados obtidos utilizando o método tradicional, tanto para os casos simulados quanto para algumas situações reais de falta. A utilização de RNAs para a identificação e a localização de falta mostrouse bastante eficiente para os casos analisados, comprovando a aplicabilidade das redes neurais nesse problema. / [en] When a kind of fault occurs in a Transmission Line, its exact location is essential for a fast reclosing of the Electric System. Methods that use voltages and currents from only one terminal contain simplifications that can to cause mistakes. This paper presents an investigation about application of Artificial Neural Network (ANN) obtaining a new way of identification for the type of the short circuit and its location, using data obtained only in one terminal. The work consists on the following 4 main parts: bibliographical study of Neural Network`s area; simulations of faults in order to obtain of patterns; definition and implementation of Neural Network`s models for identification and location of the fault; and studies of cases. In the bibliographical study step on ANN, it was verified that the topologies for the more usual nets are Feed- Forward,that can have one or more layers of Processor Elements (PE), being the nets with multiple layers the most complete configuration. For the net training, the more used learning algorithm is Back Propagation. Product of this bibliographical study presents in this work a summary about ANN. In the faults simulations in order to obtain the training patterns and test, it was used an automatic system that, through the combination of several parameters of the electric system, generates different fault situations. This system uses as base the program Alternative Transient Program - ATP. In this work the electric system is represented by a Transmission Line of 345 KV, with equivalent sources representing a real system of Furnas Centrais Elétricas. All the voltages and currents signs used are represented by fasors of 60 Hz, obtained from Discret Fourier Transformer (DFT). The ANN models for identification and fault location were implemented with subroutines of neural network of the program MATLAB version 6.0, represented by Multi Layer Perceptron, with algorithm Back Propagation with tax of adaptive learning and the term momentum fixed. Only one model of ANN identifies which phases (A, B, C and T) are involved, classifying the fault type, that can be: Singlephase; Phase-to-Phase; Double Phase-to-Ground or Three-phase. For the fault location, they were defined 4 architectures of ANN, one for each type of fault. The activation of each topology of ANN for location is defined depending on of the fault type classified in the identification model with ANN. In the stage of cases study the representation of each model of ANN was tested using cases of tests in other fault situations, different from the training groups. The ANN of fault identification was evaluated for situations of faults involving other Transmission Line, with different voltage levels. The results of 4 ANNs of fault location were compared with the obtained results using the traditional method, so much for the simulated cases as for some real situations of fault. The use of ANNs for the identification and the fault location has shown quite efficient for the analyzed cases, proving the applicability of the neural networks in that problem.

Foram desenvolvidos sistemas de medidas visando a caracterização de células solares de sílico monocristalino. Para isso, foram determinadas as características I x V no escuro para diferentes níveis de iluminação. Curvas de resposta espectral e capacitância em função da tensão inversa aplicada foram também obtidas. Foi feita uma avaliação do comportamento dessas células em função da temperatura e realizadas medidas de profundidade de junção utilizando-se três métodos distintos. Os principais parâmetros, que determinam o desempenho dessas células, foram obtidos boa concordância com a teoria e com os resultados apresentados na literatura. / Systems of measurements were developed for the characterization of single crystal silicon solar cells. For that, the curves I x V were measured in the dark and for different intensity of illumination. Curves of spectral response and of capacitance as a function of the reciprocal of the voltage were also measured. The behavior of the cells as a function of temperature was analysed and also measurements of junction depth were made by three different methods. Values for the parameters that characterize the cells were obtained, showing a good agreement with theoretical values and also with already reported values.

Submitted by Emanuel Varela Cardoso (emanuel.varela@ufcg.edu.br) on 2018-05-07T20:16:46Z No. of bitstreams: 1 ANTONIO ISAAC LUNA DE LACERDA – TESE (PPGEE) 2016.pdf: 20857733 bytes, checksum: 28767af2f770d3e0a8b3544e02207602 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-05-07T20:16:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ANTONIO ISAAC LUNA DE LACERDA – TESE (PPGEE) 2016.pdf: 20857733 bytes, checksum: 28767af2f770d3e0a8b3544e02207602 (MD5) Previous issue date: 2016-04-29 / A cont abilidade do equipamento de acionamento estático é extremamente importante do ponto de vista e ficiência energética. A detecção da falha é necessária para preservar o desempenho do conversor por um maior tempo possível. Este trabalho investiga a capacidade de tolerância a falhas do inversor e retifi cador ANPC (Active Neutral Point Clamped ) de três níveis modi ficado, quando suas chaves são submetidas a falhas de circuito aberto e curto circuito. Com o objetivo de melhorar o comportamento do conversor quando da falha de uma chave, foram introduzidos tiristores adicionais, um para cada chave do braço do inversor, e fusíveis em série com as chaves de grampeamento. São apresentados métodos para detecção e identi ficação de falhas juntamente com esquemas de reconfi gurações para trinta tipos de falhas. Resultados de simulação e experimentais corroboram os estudo teóricos de operação dos conversores. Os resultados de simulação são obtidos a partir do software PSIM, enquanto os resultados experimentais são obtidos a partir de uma plataforma de desenvolvimento experimental controlado pelo processador digital de sinais TMS320F28335. / The power electronics equipment reliability is a very important aspect from the energy e -ciency point of view. So, fault detection and its compensation, becomes extremely necessary for maintaining the process under fault condition near normal operation for a period of time as long as possible. This work investigates the fault-tolerant capacity of a modi ed three-level ANPC (Active Neutral Point Clamped) inverter and recti er when its switches are submitted to open and short-circuit failures. Additional thyristors, one for each inverter main switch, and fuses in series with the clamping switches have been introduced in order to improve the converter behavior when a switch fails. Fault detection and identi cation methods are presented together with con gured schemes for thirty types of failures. Simulation and experimental results are presented in order to con rm the validity of the proposed solutions, the simulation results are obtained from the software PSIM, whereas the experimental results are obtained from one experimental development platform controlled by a digital signal processor TMS320F28335.

Power transformers are quite costly and essential to provide reliable electrical power system operation. Besides their maintenance or substitution costs, transformer failures must be taken into account, since its will have a large impact on the utility financial health due to the temporary loss of power delivery capability. Concerning transformer failure statistics, investigations carried out in many utilities in the world reveal that the effect of electromechanical stress caused by short-circuit currents is a relevant cause of failure in such equipment and they cause onerous financial damage. Failures caused by mechanical stress due to external short-circuit and due to inrush currents are an important aspect to be considered. The excessive strength caused in transformer conductors/windings due to electromagnetic forces can reduce the transformer lifetime or even cause irreversible damages of them. Therefore, the investigation of the harmful effects caused by transient phenomena becomes imperative. With this in mind, this work aims at investigating the electromagnetic forces and mechanical stresses due to external short-circuit and inrush currents inside the transformer. The studies are carried out using a time domain transformer model based on magnetomotive forces and magnetic reluctances, which allows simulating the transformer transient and steady state behavior regarding the electric, magnetic and mechanical aspects. The methodology is applied in two transformer models operating under rated and short-circuit conditions. Due to the lack of mechanical stress experimental values, a comparative performance analysis is obtained by comparing the simulated results and the well accepted results from finite element program. The results obtained from simulations are evaluated through of the impacts provoked in the variables used to analyze the mechanical stresses which occur in the transformers due to short-circuit and inrush currents. From the mechanical stress calculated it is presented a methodology that establishes a correlation between the phenomena here investigated and the impact in the transformer lifetime. This can assist, previously, in the reduction of the number of unexpected failures and, consequently, in financial damages. / Transformadores de potência são dispositivos fundamentais para a operação de sistemas de potência e têm um peso significativo no custo total de uma instalação. Além dos custos de manutenção e substituição, as falhas nos transformadores devem ser levadas em consideração, no sentido de manter tanto a continuidade do fornecimento de energia como os padrões mínimos de qualidade estabelecidos para o insumo energia elétrico, aliado ao equilíbrio financeiro das empresas. Estudos realizados por concessionárias de diversos países deixam evidentes os enormes prejuízos financeiros das empresas do setor elétrico, devido às falhas mecânicas em transformadores. Defeitos provocados pelos esforços mecânicos decorrentes de correntes de curtos-circuitos passantes e correntes de inrush se constituem como importantes causadores de falhas em transformadores. Os esforços adicionais causados nos condutores/bobinas de transformadores, devido ao acréscimo das forças eletromagnéticas resultantes, podem, em alguns casos, vir a reduzir a vida útil de transformadores ou até mesmo provocar a sua perda total. A investigação dos efeitos danosos causados pelos fenômenos mencionados, portanto, torna-se imperativa. Nessa perspectiva, a presente tese tem por objetivo investigar as forças eletromagnéticas e o estresse mecânico resultantes de cor- rentes de curtos-circuitos passantes e correntes de energização que se estabelecem no interior de transformadores. Para alcançar tal propósito, é empregada uma modelagem computacional no domínio do tempo baseada em forças magnetomotrizes e relutâncias magnéticas. Este modelo permite simulações de fenômenos de regime transitório e per- manente, além de possibilitar o acesso às grandezas elétricas, magnéticas e mecânicas. A metodologia é aplicada a dois modelos de transformadores operando em condições nominais e em curto-circuito. Devido às dificuldades de se encontrar publicações que contenham valores de referência para validar a metodologia proposta, os resultados são comparados aos correspondentes obtidos de um tradicional e bem aceito pacote do Método dos Elementos Finitos. Os resultados oriundos das simulações são avaliados em termos do grau de impacto que é provocado nas grandezas utilizadas para aferir os esforços mecânicos a que fica submetido um transformador, quando de sua energização ou na ocorrência de curtos-circuitos passantes. A partir dos esforços mecânicos determinados é apresentada uma proposta de metodologia que estabelece uma correlação entre os fenômenos aqui estudados e o impacto sobre a vida útil de transformadores, que pode auxiliar, de maneira preditiva, na redução do número de falhas inesperadas e, em conseqüência, nos prejuízos financeiros decorrentes. / Doutor em Ciências