This dissertation deals with the important issue of reliability management for 3kV DC Traction Substations. A general introduction explaining the changes that took place in the railway environment is followed by a description of the system. Understanding the components of the system is important but care must be taken not to go into too much detail. The level at which the system is broken down will be sufficient for this study. Some relevant reliability theory is discussed and applied to the 3kV DC system. An analysis of the failure modes and criticality helps to identify the components that need special focus during the inspections. With a good understanding of the above aspects a process for the inspection of substations is formulated. To design a process that can be used throughout an organisation, certain test must be done. The tests include determining the influence of expertise and experience of the person carrying out the inspections. The result of this study is an inspection process for 3kV DC traction substations that can be used to obtain a good idea of the condition of the system in order to make maintenance decisions that will improve the reliability of the system. / Prof. J.H.C. Pretorius Prof. W.A. Cronje

Submitted by admin tede (tede@pucgoias.edu.br) on 2018-11-08T18:17:38Z No. of bitstreams: 1 JULIANO RESENDE BUCCHIANDERI.pdf: 6086819 bytes, checksum: ec188a1a0edcce38757a6e0f604df66d (MD5) / Made available in DSpace on 2018-11-08T18:17:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 JULIANO RESENDE BUCCHIANDERI.pdf: 6086819 bytes, checksum: ec188a1a0edcce38757a6e0f604df66d (MD5) Previous issue date: 2018-09-11 / The appropriated and secure supply of electrical energy directly impacts on the present society. The increase in demand favors the growth of electrical systems, especially in distribution networks and substations, since they are responsible for lowering the electrical voltage, allowing energy distribution to the population. To keep distribution networks and substations running, without interruption or discontinuity, is utmost importance for the maintenance of electric power supply, and it is necessary to implement means to locate and improve the electrical protections in order to reduce failures or to suspend the electricity distribution. Distribution failures may result from lightning, overcurrent, short circuits, overvoltages, oil leakage on transformers, impedance failure etc. The present work presents the problem of possible defects that result in the substation power blackout, and aims to reduce the amount and frequency of substation power blackouts, contributing to the increase in industrial production. In this regard, qualitative and quantitative models using Petri nets of an electrical substation of distribution were developed, using simulation scenarios to indicate possible improvements in the electrical protections, reducing the inaccuracies and interruptions. / O fornecimento adequado e seguro de energia elétrica impacta diretamente na sociedade atual. O aumento da demanda torna favorável o crescimento dos sistemas de eletricidade, sobretudo nas redes e subestações de distribuição, pois estas são responsáveis por rebaixar a tensão elétrica, permitindo assim distribuição de energia para a população. Manter as redes e subestações de distribuição funcionando, sem interrupções ou descontinuidade, é de suma importância para a manutenção do fornecimento de eletricidade, sendo necessário implementar meios para localizar e melhorar as proteções elétricas afim de diminuir as falhas ou a suspensão da distribuição desta. As falhas da distribuição podem resultar de descargas atmosféricas, sobrecorrente, curtoscircuitos, sobretensões, vazamento de óleo nos transformadores, falha de impedância etc. O presente trabalho expõe o problema dos possíveis defeitos que resultam no desligamento da subestação e objetiva reduzir a quantidade e a frequência dos desligamentos da subestação, colaborando para o aumento na produção industrial. Para isso, desenvolveu modelos qualitativos e quantitativos utilizando redes de Petri de uma subestação elétrica de distribuição, utilizando cenários de simulação para apontar possíveis melhorias nas proteções diminuindo as incorreções e interrupções.

Orientador: Stelamaris Rolla Bertoli / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo / Made available in DSpace on 2018-08-23T15:55:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Lisot_Aline_D.pdf: 22929481 bytes, checksum: b4a8e502fe551c84db705e90815efafe (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: As barreiras acústicas têm sido empregadas como soluções de mitigação de ruído ambiental. O estudo sobre desempenho de barreiras acústicas é comumente realizado por meio de simulações computacionais em programas específicos de propagação sonora. Testes de modelos em escala reduzida efetuados em câmara anecóica também são ferramentas empregadas neste tipo de avaliação e podem auxiliar na validação do modelo computacional elaborado. A restrição de acesso a câmaras anecóicas e as grandes dimensões de algumas fontes sonoras, como é o caso de subestações elétricas, podem impossibilitar a realização de ensaios em tais câmaras e conduzir aos testes de modelos reduzidos ao ar livre. Estes testes são praticamente inexistentes na literatura, o que confere caráter original à pesquisa apresentada neste trabalho. No caso de subestações elétricas que porventura sejam causadoras de perturbação sonora no seu entorno, assinala-se a impossibilidade de implementação de soluções mitigadoras para posterior validação da solução empregada. Tal restrição ocorre devido, principalmente, à complexidade e às dimensões da fonte. Em casos como o mencionado, é indispensável um estudo prévio da solução mitigadora, o que pode ser feito por meio de simulações computacionais validadas através de modelos em escala reduzida. O presente trabalho tem por objetivo a verificação da viabilidade de utilização de modelos em escala reduzida ao ar livre como ferramenta de validação de simulação computacional de barreiras acústicas. De caráter experimental e cunho exploratório, o trabalho buscou validar modelo de barreira acústica em escala reduzida ao ar livre para teste de propagação sonora em subestação elétrica. A metodologia envolveu a caracterização da fonte sonora em questão, a construção e teste de modelo e a modelagem/simulação computacional da situação reproduzida em escala reduzida com o programa SoundPLAN 6.4®. Os resultados dos testes em escala reduzida foram empregados para validação de simulação computacional de barreira acústica. Concluiu-se que é possível utilizar modelos reduzidos para tal fim, porém, é necessário que se avalie as condições do entorno durante os ensaios. Dentre as características do entorno a serem avaliadas, citam-se as variáveis climáticas no momento da medição, o ruído de fundo do local, a topografia, o tipo de solo e a presença de vegetação e de edificações. Tais informações podem auxiliar na obtenção de resultados fidedignos e, desta forma, garantir o futuro desempenho de soluções mitigadoras de ruído por meio da utilização de modelos em escala reduzida para validação de simulação computacional / Abstract: Noise barriers have been used as solutions to mitigate environmental noise. The study on performance of noise barriers is commonly accomplished through computer simulations with the specific sound propagation software. Tests of reduced scale models made in anechoic chamber are also tools used in this type of evaluation and can assist in validating the developed computer model. The restriction of access to anechoic chambers and the large dimensions of certain sources, such as electrical substations, may not allow tests in these chambers and lead to reduced model tests outdoors. These tests are practically nonexistent in the literature, which gives unique character to the research presented in this work. In the case of electrical substations that may be causing noise disturbance in their surroundings, it is pointed out the impossibility of implementing mitigation solutions to post-validate the solution employed. This restriction is due mainly to the complexity and size of the source. In similar cases, it is necessary a previous study on mitigation solutions, which may be done by way of computer simulations validated through reduced scale models. This work aims to verify the feasibility of using reduced scale outdoor models as a tool for validation of computer simulation of noise barriers. On the basis of experimental approach and exploratory nature, the application to the sound propagation in electrical substations is considered. The methodology involves the characterization of the sound source in question, the construction and testing of reduced scale model and modeling/simulation of the situation reproduced on a reduced scale with the software SoundPLAN 6.4®. The results of tests with scale outdoor model were used to validate computer simulation of acoustic barrier. It was concluded that it is possible to use reduced models for this purpose; however, it is necessary to evaluate the conditions of the environment during the tests. Among the characteristics of the environment to be evaluated, climatic variables at the time of measurement, background noise of the place, topography, soil type and presence of vegetation and buildings are considered. Such information can assist in obtaining reliable results and thus they guarantee the future performance of noise mitigation solutions through the use of reduced scale models for validating computer simulation / Doutorado / Arquitetura e Construção / Doutora em Engenharia Civil

Submitted by Jaqueline Silva (jtas29@gmail.com) on 2016-09-13T17:53:11Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Thyago Gumeratto Pires - 2016.pdf: 3317577 bytes, checksum: c905ac50dff6e34d77078f57380def44 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Jaqueline Silva (jtas29@gmail.com) on 2016-09-13T17:53:23Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Thyago Gumeratto Pires - 2016.pdf: 3317577 bytes, checksum: c905ac50dff6e34d77078f57380def44 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2016-09-13T17:53:23Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Thyago Gumeratto Pires - 2016.pdf: 3317577 bytes, checksum: c905ac50dff6e34d77078f57380def44 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2016-03-28 / This work presents the methodology for the calculation of the ground resistance, the ground potential rise, the surface potential, the touch voltage and step voltage in grounding grids with any geometry and buried at any depth within strati ed soil in two layers. The values of potential, touch voltage and step voltage are obtained at any point over the grid. The proposed equation uses the images and the average potential methods. The main feature of this modeling in relation to the other methods is the possibility of calculation of grids containing electrodes positioned at any distance and at any angle. The results obtained with the proposed methodology are presented and discussed. / Este trabalho apresenta metodologia para o c alculo da resist^encia de terra, da eleva c~ao do potencial da malha, do potencial na superf cie do solo, da tens~ao de toque e da tens~ao de passo em malhas de aterramento com qualquer geometria e posicionada a qualquer profundidade em solos estrati cados em duas camadas. Os valores do potencial e das tens~oes de toque e de passo s~ao obtidos em qualquer ponto sobre a malha. O equacionamento proposto utiliza os m etodos das imagens e do potencial m edio. A principal caracter stica desta modelagem em rela c~ao as demais e a possibilidade do c alculo de malhas contendo eletrodos posicionados a qualquer dist^ ancia e em qualquer ^angulo. Os resultados obtidos com a metodologia proposta s~ao apresentados e discutidos.