Este trabalho apresenta os resultados obtidos em uma pesquisa, visando utilizar a corrente de fuga como parâmetro indicativo do estado de degradação de materiais poliméricos de rede compacta de média tensão, instalados em ambientes agressivos. Testes foram realizados em laboratório de modo a investigar o comportamento da corrente de fuga com o estado de degradação do material polimérico. Os resultados mostram que a corrente de fuga pode fornecer informações valiosas sobre a degradação. Uma análise minuciosa das características da corrente de fuga mostrou que a freqüência de ocorrência da razão terceira harmônica sobre a componente fundamental é a que melhor caracteriza o fenômeno da degradação. Novos testes foram realizados de forma a definir valores de referência para sua utilização como controle de campo para subsidiar a manutenção preventiva. Para o estado de atenção, foi estabelecida freqüência de ocorrência de 50 para a relação entre 0,35 e 0,40 para um período de 24 horas. Para o estado de alerta, foi estabelecida a freqüência de ocorrência de 80, para um período de 24 horas. Um equipamento foi construído e instalado para indicação no caso de ocorrência de trilhamento elétrico e erosão de materiais poliméricos de uma rede compacta instalada na orla marítima. / This paper presents results obtained after research, aiming at the utilisation of the leakage current to indicate the degradation of polymeric material of distribution line spacer and covered cables located in agressive enviroment. Tests were performed at the laboratory in order to investigate the behavior of the leakage current as function of the stage of degradation of polymeric material. The results showed that the leakage current can provide valuable information about the degradation. A closer analysis of the leakage current caracteristics revealed that the frequency of occurrence of the ratio of third harmonic to fundamental component is the the one that best characterize the degradation phenomenon. New analysis were carried out in order to define reference values to be used in the field, obtaining frequencie of occurrence of 50 and 80, for a ratio between 0,35 and 0,40, in a period of 24 hours, for the warning state and the preventive maintenance alert, respectively. A device was built and installed to indicate tracking and erosion of polymeric material in distribution lines located near the coast.

Esta pesquisa apresenta o desenvolvimento e a implementação, em uma rotina computacional, de um algoritmo para a localização de faltas em redes primárias de distribuição. Este algoritmo de localização faz parte de um sistema automatizado de localização de faltas, em redes primárias radiais de distribuição, que foi desenvolvido para uma concessionária paulista. O método descrito é capaz de identificar de forma rápida os prováveis pontos de ocorrência do defeito, baseado em medições de tensões e correntes feitas somente na subestação, nos parâmetros elétricos do alimentador de distribuição e na sua topologia. / This research presents the development and implementation in a computational routine of an algorithm for fault location in primary distribution feeders. This algorithm is part of a complete automated fault location system developed to a Brazilian electricity utility. The described method is capable of identifying the most probable fault locations upon its occurrence, based on local measurements of currents and voltages only at the substation, on the electrical parameters of the distribution feeder and its topology.

A reconfiguração de sistemas de distribuição de energia elétrica consiste em alterar a topologia das redes através da abertura ou fechamento das chaves de interconexão existentes nos alimentadores de distribuição primários, de forma a otimizar uma determinada função objetivo. Normalmente os objetivos são a minimização de perdas ativas, o isolamento de faltas, o balanceamento de cargas entre alimentadores e/ou a melhoria dos níveis de tensão. Neste trabalho considera-se a minimização da perda ativa total. As dificuldades do problema de reconfiguração de redes de distribuição resultam do tamanho dos sistemas reais, aos quais correspondem um número elevado de variáveis binárias que representam as chaves, e também da relação quadrática existente entre a perda elétrica e a corrente que flui nos elementos da rede. Este trabalho desenvolve algumas novas formulações para o problema de reconfiguração de redes de distribuição, utilizando Programação Não Linear Inteira Mista. Além disso, demonstra-se que a parte contínua de todas as formulações é convexa, o que garante a unicidade da solução ótima para um dado estado das chaves na rede. Esta propriedade permitiu a utilização do Método de Newton na resolução do problema contínuo, com as seguintes vantagens: impossibilidade de o método identificar mínimos locais em vez do mínimo global procurado, e convergência em apenas uma iteração, proporcionada pela natureza quadrática das formulações. As formulações desenvolvidas foram implementadas na forma de programas computacionais. O desempenho das formulações é descrito e analisado através de diversos casos de estudo. / The reconfiguration of electricity distribution systems is concerned with finding the state of switching and protective devices so as to optimize a given objective function, which is usually defined as minimization of total loss, fault isolation, load balancing among feeders, or improvement of voltage profile. In this work, the objective function is defined as the minimization of total active loss. The main difficulties associated with this problem arise from the high number of binary variables that represent the switching and protective devices, as well as the quadratic relationship between electric loss and currents flowing through the network branches. This work develops some new formulations for the distribution system reconfiguration problem, which are then solved through mixed-integer nonlinear programming. In addition, it is shown that the continuous part in all formulations is convex, which guarantees the uniqueness of the optimal solution for a given switch profile. This property allows using the Standard Newton Method for solving the continuous part of the problem, with the following advantages: impossibility of the Newton Method identifying a local minimum instead of the desired global minimum, and convergence in just one iteration owing to the quadratic nature of all formulations. The proposed formulations were implemented as computational programs and their performance was evaluated through various study cases.

Esta pesquisa apresenta o desenvolvimento e a implementação, em uma rotina computacional, de um algoritmo para a localização de faltas em redes primárias de distribuição. Este algoritmo de localização faz parte de um sistema automatizado de localização de faltas, em redes primárias radiais de distribuição, que foi desenvolvido para uma concessionária paulista. O método descrito é capaz de identificar de forma rápida os prováveis pontos de ocorrência do defeito, baseado em medições de tensões e correntes feitas somente na subestação, nos parâmetros elétricos do alimentador de distribuição e na sua topologia. / This research presents the development and implementation in a computational routine of an algorithm for fault location in primary distribution feeders. This algorithm is part of a complete automated fault location system developed to a Brazilian electricity utility. The described method is capable of identifying the most probable fault locations upon its occurrence, based on local measurements of currents and voltages only at the substation, on the electrical parameters of the distribution feeder and its topology.

Estágio realizado na EDP Distribuição e orientado pelo Eng.ª Nina Clemente / Tese de mestrado integrado. Engenharia Electrotécnica e de Computadores (Major Energia). Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2009

Tese de mestrado integrado. Engenharia Electrotécnica e de Computadores. Universidade do Porto. Faculdade de Engenharia. 2010

Tese de mestrado integrado. Engenharia Electrotécnica e de Computadores (Major em Energia). Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2009

Documento confidencial. Não pode ser disponibilizado para consulta / Tese de mestrado integrado. Engenharia Electrotécnica e de Computadores (Major Energia). Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2010

Estágio realizado na EDP e orientado pela Eng.ª Patrícia Silva e Eng.ª Ana Carina Morais / Tese de mestrado integrado. Engenharia Electrotécnica e de Computadores (Major Energia). Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2009

Tese de mestrado integrado. Engenharia Electrotécnica e de Computadores (Major Energia). Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2009