Este trabalho analisa a viabilidade técnica, econômica e financeira para substituir a eletrotermia resistiva pela queima direta de gases combustíveis, sendo eles o gás natural (GN) e o gás liquefeito de petróleo (GLP). Para atingir este objetivo, faz-se um levantamento da presença da eletrotermia nos processos produtivos de algumas indústrias localizadas na grande São Paulo; propõe uma metodologia para a escolha das indústrias com maior concentração na região geográfica estudada com o uso do CEP, código CNAE, histórico do setor e número de funcionários; desenvolve uma metodologia para avaliar o impacto da substituição da eletrotermia na qualidade da energia elétrica resultante da mudança, com o foco no fator de potência e harmônicas; elabora um procedimento para se fazer o levantamento de campo, com a identificação da matriz de usos finais da energia, as características dos processos que utilizam a eletrotermia, analisando as limitações desta substituição, os diferentes custos operacionais de acordo com as tarifas da concessionária e formas de contratação da energia. Este trabalho identifica as políticas e programas governamentais existentes para a eficiência energética e faz análise crítica das mesmas, como também sugere alterações para facilitar a mudança do energético utilizado (cerne da substituição da eletrotermia), buscando aumentar a sinergia entre estes programas e as políticas, com o intuito de apresentar a substituição da eletrotermia como um grande potencial para a redução do consumo de energia elétrica no Brasil e no uso mais racional dos gases combustíveis. / This work analyzes the technical, economical and financial viability to substitute the resistive electrotherm for the direct combustion of fuel gases, such as natural gas (NG) and liquefied gas of petroleum (LGP). In order to do so, a study of the electrotherm presence in the productive process of some industries located in The Great São Paulo has been done; a methodology to choose industries concentrated mainly in the above mentioned geographic region by Zip Code, ISIC Code, historic of the sector and number of employees was proposed; a methodology was developed to evaluate the impact of the electrotherm substitution on the quality of the remaining electric energy, after the change, focusing on power factor and harmonics; a procedure for the field study was also proposed, identifying the final uses of the energy, the characteristics of the processes which use electrotherm, analyzing the limitations of these substitutions, the different operational costs according to the local concessionaries and how the energy has been contracted. This work identifies the existing policies and governmental programs for energetic efficiency and makes a critical analysis of them, as well as suggesting alternatives to the current energy model (core of electrotherm substitution), seeking to improve the synergy between policies and programs, in an attempt to show the electrotherm substitution as a huge potential to reduce the electric energy consumption in Brazil and a more rational use of fuel gases.

Este trabalho analisa a viabilidade técnica, econômica e financeira para substituir a eletrotermia resistiva pela queima direta de gases combustíveis, sendo eles o gás natural (GN) e o gás liquefeito de petróleo (GLP). Para atingir este objetivo, faz-se um levantamento da presença da eletrotermia nos processos produtivos de algumas indústrias localizadas na grande São Paulo; propõe uma metodologia para a escolha das indústrias com maior concentração na região geográfica estudada com o uso do CEP, código CNAE, histórico do setor e número de funcionários; desenvolve uma metodologia para avaliar o impacto da substituição da eletrotermia na qualidade da energia elétrica resultante da mudança, com o foco no fator de potência e harmônicas; elabora um procedimento para se fazer o levantamento de campo, com a identificação da matriz de usos finais da energia, as características dos processos que utilizam a eletrotermia, analisando as limitações desta substituição, os diferentes custos operacionais de acordo com as tarifas da concessionária e formas de contratação da energia. Este trabalho identifica as políticas e programas governamentais existentes para a eficiência energética e faz análise crítica das mesmas, como também sugere alterações para facilitar a mudança do energético utilizado (cerne da substituição da eletrotermia), buscando aumentar a sinergia entre estes programas e as políticas, com o intuito de apresentar a substituição da eletrotermia como um grande potencial para a redução do consumo de energia elétrica no Brasil e no uso mais racional dos gases combustíveis. / This work analyzes the technical, economical and financial viability to substitute the resistive electrotherm for the direct combustion of fuel gases, such as natural gas (NG) and liquefied gas of petroleum (LGP). In order to do so, a study of the electrotherm presence in the productive process of some industries located in The Great São Paulo has been done; a methodology to choose industries concentrated mainly in the above mentioned geographic region by Zip Code, ISIC Code, historic of the sector and number of employees was proposed; a methodology was developed to evaluate the impact of the electrotherm substitution on the quality of the remaining electric energy, after the change, focusing on power factor and harmonics; a procedure for the field study was also proposed, identifying the final uses of the energy, the characteristics of the processes which use electrotherm, analyzing the limitations of these substitutions, the different operational costs according to the local concessionaries and how the energy has been contracted. This work identifies the existing policies and governmental programs for energetic efficiency and makes a critical analysis of them, as well as suggesting alternatives to the current energy model (core of electrotherm substitution), seeking to improve the synergy between policies and programs, in an attempt to show the electrotherm substitution as a huge potential to reduce the electric energy consumption in Brazil and a more rational use of fuel gases.

Condições meteorológicas adversas como tempestades, descargas atmosféricas e chuvas de granizos têm o potencial de danificar simultaneamente e seriamente muitos circuitos da rede de distribuição aérea. Esse tipo de dano só será solucionado quando fisicamente uma equipe estiver no local para repará-lo, o que acontecerá somente após localizar o defeito. Portanto, grandes tempestades podem resultar em um número enorme de consumidores desligados, levando horas ou até alguns dias para total restabelecimento. Enquanto isso, os consumidores preocupados tentam acessar os serviços de atendimento telefônicos, contudo sem sucesso devido ao congestionamento inevitável das linhas de comunicação. Esse fato, e outros mais apresentados, evidenciam que a excelência na comunicação com o consumidor de energia elétrica ainda se constitui em um desafio no Brasil. A boa notícia é que existem meios e possibilidades de se evoluírem os sistemas de informações atualmente implantados nas distribuidoras. Este trabalho caracteriza esse problema da comunicação em tempo real com o consumidor de energia elétrica durante as interrupções de grande abrangência na rede de distribuição em seus dias críticos, sugerindo tecnologias que aprimorem a solução deste problema. O tema é abordado de forma multidisciplinar, e organizado sob cinco dimensões e contextos distintos: dos aspectos legais, da comunicação em tempo real, da tecnologia de informação, da qualidade de serviço, e da engenharia de tráfego. O trabalho também propõe uma metodologia para previsão da quantidade de chamadas e ou contatos do consumidor para com a concessionária de energia elétrica nos Dias Críticos, procurando abordar e caracterizar todas as variáveis dessa problemática. / Severe weather conditions such as hurricanes, lightning storms, etc. have the potential to seriously damage electric utility transmission and distribution systems. This type of damage will disrupt electrical service until the physical facilities can be replaced or repaired. Then large storms can result in a massive number of customer outages, sometimes taking from hours to days to repair. In the meantime, customers can be left without electric service during difficult conditions such as extreme cold or extreme heat - trying to access attendance services and information, without any success because the inevitable congestion in telephones lines. This fact, and others, illustrates that the excellence into relationship with electrical energy consumers still is a challenge in Brazil. The good news that there are means to upgrade existing information systems installed in the distribution sector. This work examines that communication problem with electrical energy consumer during interruptions in critical days, and suggests technologies to answer that problem. The whole theme is faced in a multidisciplinary way, and organized under five contexts: legal aspects, real time communication, information technology, quality of service, and traffic engineering. Further more, this work proposes a basic methodology to preview the amount of consumers calls in those critical days, looking for all variables.

Condições meteorológicas adversas como tempestades, descargas atmosféricas e chuvas de granizos têm o potencial de danificar simultaneamente e seriamente muitos circuitos da rede de distribuição aérea. Esse tipo de dano só será solucionado quando fisicamente uma equipe estiver no local para repará-lo, o que acontecerá somente após localizar o defeito. Portanto, grandes tempestades podem resultar em um número enorme de consumidores desligados, levando horas ou até alguns dias para total restabelecimento. Enquanto isso, os consumidores preocupados tentam acessar os serviços de atendimento telefônicos, contudo sem sucesso devido ao congestionamento inevitável das linhas de comunicação. Esse fato, e outros mais apresentados, evidenciam que a excelência na comunicação com o consumidor de energia elétrica ainda se constitui em um desafio no Brasil. A boa notícia é que existem meios e possibilidades de se evoluírem os sistemas de informações atualmente implantados nas distribuidoras. Este trabalho caracteriza esse problema da comunicação em tempo real com o consumidor de energia elétrica durante as interrupções de grande abrangência na rede de distribuição em seus dias críticos, sugerindo tecnologias que aprimorem a solução deste problema. O tema é abordado de forma multidisciplinar, e organizado sob cinco dimensões e contextos distintos: dos aspectos legais, da comunicação em tempo real, da tecnologia de informação, da qualidade de serviço, e da engenharia de tráfego. O trabalho também propõe uma metodologia para previsão da quantidade de chamadas e ou contatos do consumidor para com a concessionária de energia elétrica nos Dias Críticos, procurando abordar e caracterizar todas as variáveis dessa problemática. / Severe weather conditions such as hurricanes, lightning storms, etc. have the potential to seriously damage electric utility transmission and distribution systems. This type of damage will disrupt electrical service until the physical facilities can be replaced or repaired. Then large storms can result in a massive number of customer outages, sometimes taking from hours to days to repair. In the meantime, customers can be left without electric service during difficult conditions such as extreme cold or extreme heat - trying to access attendance services and information, without any success because the inevitable congestion in telephones lines. This fact, and others, illustrates that the excellence into relationship with electrical energy consumers still is a challenge in Brazil. The good news that there are means to upgrade existing information systems installed in the distribution sector. This work examines that communication problem with electrical energy consumer during interruptions in critical days, and suggests technologies to answer that problem. The whole theme is faced in a multidisciplinary way, and organized under five contexts: legal aspects, real time communication, information technology, quality of service, and traffic engineering. Further more, this work proposes a basic methodology to preview the amount of consumers calls in those critical days, looking for all variables.

CAPES / Neste trabalho é descrito um sensor de índice de refração baseado em redes de Bragg em fibra multimodo para o setor de combustíveis líquidos. A utilização dos dispositivos propostos visa superar as desvantagens associadas com a monitoração de amostras de índice de refração elevados. A sensibilidade do transdutor pode ser adaptada, ajustando o diâmetro final da fibra na qual a rede de Bragg é gravada. Devido à relação entre a razão sinal-ruído e a sensibilidade, os parâmetros do sensor devem ser otimizados para obter uma faixa dinâmica de índice de refração adequada para aplicações específicas. A características metrológicas do sensor são determinadas, resultando em resoluções entre 5,6% v/v e 0,4% v/v para os índices de refração variando entre 1,4562 e 1,4729. Os resultados mostram o potencial do dispositivo em aplicações específicas relativas à avaliação da qualidade do biodiesel e análise de conformidade de misturas diesel-biodiesel. / In this work, a multimode fiber Bragg refractive sensor for the liquid fuel sector is described. The use of etched devices is proposed to overcome the drawbacks associated with sensing high refractive index samples employing fiber transducers. The transducer sensitivity can be tailored by adjusting the final diameter of the etched Bragg grating. Due to a trade between the signal-to-noise ratio and the sensitivity, operational parameters of the sensor must be designed to match the expected refractive index dynamic range for specific applications. Metrological properties of the sensor are determined, resulting in resolution from 5.6% v/v to 0.4% v/v for refractive indexes ranging from 1.4562 to 1.4729. Specific applications regarding the quality assessment of biodiesel and conformity analysis of diesel- biodiesel blends are discussed.

Submitted by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2018-05-17T11:29:23Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Lucas Martins Barbosa - 208.pdf: 3930664 bytes, checksum: 3cb89267b98aca69fb3ea8bbe8e3d0b5 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2018-05-17T13:04:00Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Lucas Martins Barbosa - 208.pdf: 3930664 bytes, checksum: 3cb89267b98aca69fb3ea8bbe8e3d0b5 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2018-05-17T13:04:00Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Lucas Martins Barbosa - 208.pdf: 3930664 bytes, checksum: 3cb89267b98aca69fb3ea8bbe8e3d0b5 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2018-04-26 / Outro / The mechanisms for stimulating quality improvement in the provision of the electricity distribution service emerged along the evolution of the regulatory process in the Brazilian electric power sector, with emphasis on: the continuity indicators and the consequences of the poor quality of the services rendered the payment of financial compensation to consumers and the risk of loss of the concession right. From this history, the National Electric Energy Agency - ANEEL, under constant supervision pointed to Celg as one company that had one of the worst rankings in the continuity rankings, and one of the most paid financial compensation to its consumer units. This research investigates the reduction of the volume paid in financial compensation by Celg, about R$ 220 million (reais), between 2014 and 2016. This partnership had a set of information with more over 200 million observations of long-term interruptions in the distribution of electricity and payment of financial compensation. For this analysis, an investigation made of the roots of the current problem of poor quality of service rendering, noting that one of the main factors causing the current scenario is several failures in the regulatory process that occurred throughout the development of the Brazilian electricity sector and, also, the non-investment in periods of technological transition and expansion of the use of electric energy, which Celg is inserted. To mitigate the high amounts paid in financial compensation, two different analyzes carried out in two articles; the first under the method of quantum regressions and the second through an exploratory analysis of spatial data. These analyzes decide two investment policies carried out by Celg, one for the regions where they most paid financial compensation and another for which there was practically no violation of the limits of the continuity indicators. The first proposal is to start corrective investments, improving distribution systems with implementing automation devices of the system (re-closers), while the second proposal is based in the investment in the revision of the systems that paid few compensations, with the aim of avoiding future problems. / Os mecanismos de estímulos de melhoria de qualidade da prestação do serviço de distribuição de energia elétrica surgiram ao longo da evolução do processo regulatório no setor de energia elétrica brasileiro, com destaque para: os indicadores de continuidade e as consequências da baixa qualidade da prestação dos serviços, o pagamento de compensações financeiras aos consumidores e o risco de perda do direito de concessão. A partir desse histórico, a Agência Nacional de Energia Elétrica – ANEEL, sob constante fiscalização apontou a Celg como uma das empresas que teve uma das piores colocações nos rankings de continuidade, e uma das que mais pagou compensações financeiras às suas unidades consumidoras. Desse modo a pesquisa tem por objetivo analisar os principais determinantes do valor pago em compensações financeiras pela Celg, cerca de R$220 milhões de reais, entre os anos de 2014 e 2016. Essa parceria contou com um conjunto de informações com mais de 200 milhões de observações a respeito de interrupções de longa duração da distribuição da energia elétrica e pagamento de compensações financeiras. Para essa análise, foi realizada uma investigação das raízes do atual problema da baixa qualidade de prestação de serviço, constatando que um dos principais fatores causadores do cenário atual foram diversas falhas no processo regulatório, que ocorreram ao longo do desenvolvimento do setor elétrico brasileiro e, também, o não investimento em períodos de transição tecnológica e de expansão do uso da energia elétrica, o qual a Celg está inserida. Para amenizar a questão dos elevados valores pagos em compensações financeiras foram realizadas duas diferentes análises apresentadas em dois artigos; o primeiro sob o método das regressões quantílicas e, o segundo, por meio de uma análise exploratória de dados espaciais. Essas análises determinam duas políticas de investimentos a serem realizadas pela Celg, uma para as regiões em que mais pagaram compensações financeiras e outra, para as que praticamente não ocorreu violação dos limites dos indicadores de continuidade. A primeira proposta consiste na realização de investimentos corretivos, melhorando os sistemas de distribuição com a implantação de dispositivos de automatização do sistema (religadores), enquanto a segunda proposta baseia-se no investimento na revisão dos sistemas que pagaram poucas compensações, com o objetivo de evitar futuros problemas.

Submitted by Fernanda Ciolfi (fernanda.ciolfi@puc-campinas.edu.br) on 2016-08-11T18:46:02Z No. of bitstreams: 1 Alan Henrique Ribeiro dos Santos.pdf: 3411627 bytes, checksum: 9502463608d158f97139964de31fc083 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-08-11T18:46:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Alan Henrique Ribeiro dos Santos.pdf: 3411627 bytes, checksum: 9502463608d158f97139964de31fc083 (MD5) Previous issue date: 2016-06-24 / The increasing technological advances will allow a transformation in the electricity sector, until then, little changed since its implementation, however, this scenario has changed mainly by power generation growth through renewable matrices. The concept Smart Grid has provided significant changes mainly in the basic distribution networks with the inclusion of Information and Communication Technology (ICT), enabling monitoring and control of the grid, but effective and even allowing for the integration of Generation, Transmission and Distribution Power. The utilization of intelligent sensors and automation and control devices will also enable reduction of errors in decision making caused by human error, yet very common in the industry. The quality of electricity supply is currently topic extensively explored and of great importance to the utilities that are concerned with improving the quality of the product delivered to their consumers. This work aims to develop a sensor of long and short duration voltage variation, these are phenomena that are present in the electricity networks and affect the power supply to both industrial customers and to residential consumers, yet it is of great importance that devices intelligent be developed to integrate the distribution network for the generation of data, the main objective is to develop a low-cost sensor for identification and records of these phenomena. To communicate with the supervisory system, the sensors use a wireless telecommunications infrastructure, IEEE 802.11, based on urban Wi-Fi technology, this way the data is sent to a monitoring station reporting any faults captured by the sensors. / O crescente avan?o tecnol?gico permitir? uma transforma??o no setor el?trico, at? ent?o pouco modificado desde a sua implanta??o, no entanto, este cen?rio tem se modificado principalmente pelo crescimento da gera??o de energia atrav?s de matrizes renov?veis. O conceito Smart Grid tem propiciado grandes modifica??es principalmente nas redes de distribui??o b?sica com a inser??o de Tecnologia da Informa??o e Comunica??o (TIC), possibilitando monitoramento e controle mais efetivos da rede el?trica, e at? mesmo possibilitando a integra??o entre a Gera??o, Transmiss?o e Distribui??o de energia. A utiliza??o de sensores inteligentes e dispositivos de automa??o e controle ainda permitir? a redu??o de erros em tomadas de decis?o causadas por falhas humanas, ainda muito comuns no setor. A qualidade do fornecimento de energia el?trica ? t?pico atualmente bastante explorado e de grande import?ncia para as concession?rias que est?o preocupadas em melhorar a qualidade do produto entregue a seus consumidores. Este trabalho tem como objetivo desenvolver um sensor de varia??o de tens?o para redes de baixa tens?o utilizando redes sem fio WI-FI 802.11, estes, s?o fen?menos que est?o presentes nas redes el?tricas e afetam o fornecimento de energia tanto a consumidores industriais como a consumidores residenciais, contudo ? de grande import?ncia que dispositivos inteligentes sejam desenvolvidos de forma a integrar-se ? rede de distribui??o para a coleta de dados. O principal objetivo ? desenvolver um sensor de baixo custo para identifica??o e registros destes fen?menos. Para comunicar-se com o sistema supervis?rio, os sensores utilizar?o uma estrutura de telecomunica??es sem fio, IEEE 802.11, baseado em tecnologia Wi-Fi urbana, desta forma os dados ser?o enviados a uma Central de Monitoramento informando eventuais falhas captadas pelos sensores.

With the deployment of Smart Grids, the voltage quality has a new focus, and the ANEEL (National Agency of Electric Energy), Brazilian regulator organ, is able to improve its supervision activity. The electric energy customer has access to the value of voltage in real time and the utility needs to identify alternatives to attend the rigor of the regulatory acts and the intense expectative of its customers. Nowadays, in the conventional networks, the voltage setting is performed from the reference voltage set point of itself or of center of load. In the scenario of Smart Grids, beyond these values, it is also possible to use the online measures at any point of the feeder. In this new scenario it is possible to indentify alternatives related to advances in distribution networks power quality, in this way, the present work shows a methodology to be used as tools of operational support in the control of voltage profile in primary networks. Through application of computational intelligent techniques it is suggested a system of steady state voltage prediction for the monitored points along the feeder. The loading system and meteorological informations are used for the method application. From the result obtained for the very-short time forecasting, it is introduced the concept of Smart Grids, which considers proactive actions to optimize the process of maintenance of voltage level. / Diante da implantação das redes inteligentes, a qualidade da tensão passa a ter um novo enfoque, e a Agência Nacional de Energia Elétrica (ANEEL), órgão regulador brasileiro, tem possibilidade de aprimorar sua atividade fiscalizatória. O usuário de energia elétrica tem acesso ao valor da tensão em tempo real e a distribuidora por sua vez, necessita identificar alternativas para atender ao rigor dos atos regulatórios e a expectativa intensa de seus clientes. Atualmente, nas redes convencionais o ajuste de tensão é realizado a partir da tensão de referência do próprio ponto ou do centro de carga. Já no cenário das redes inteligentes, além destes, também é possível utilizar os registros online das grandezas de outros trechos do alimentador, inclusive pontos a jusante. Neste novo cenário é oportuno identificar alternativas relacionadas ao avanço da qualidade da energia nas redes de distribuição, neste sentido, o presente trabalho apresenta uma metodologia a ser utilizada como ferramenta de apoio operacional no controle do perfil de tensão nas redes primárias. Através da aplicação de técnicas de inteligência computacional é proposto um sistema de previsão de tensão em regime permanente para pontos de monitoramento localizados ao longo do alimentador. Para tanto são utilizados dados do carregamento do sistema e informações meteorológicas. A partir dos resultados obtidos para a previsão no curtíssimo prazo é introduzido o conceito de controle de tensão inteligente, o qual considera a tomada de ações proativas para otimizar o processo de manutenção dos níveis de tensão.

Apresenta-se uma metodologia que tem como base a análise de campos magnéticos no monitoramento da qualidade da energia de sistemas elétricos. Em particular, são avaliados os aspectos referentes à detecção de faltas em sistemas elétricos. Diferente do processo de monitoração tradicional, cujos sensores precisam estar fisicamente conectados aos circuitos analisados, propõe-se estudar a viabilidade da utilização dos sinais provenientes da assinatura magnética resultante no exame do desempenho dos sistemas elétricos. Ressalta-se, assim, a característica não invasiva deste processo. Em uma primeira instância, simulações numéricas e medidas experimentais são usadas para estimar a validade deste método. Com base em valores das correntes de falta fase-terra, relacionados a configurações reais de sistemas de distribuição, provenientes de simulações numéricas e disponibilizadas na literatura, são calculados os campos magnéticos em regiões pré-selecionadas próximas às linhas. A seguir, aplicam-se os conceitos relacionados a wavelets no tratamento dos sinais resultantes. É nesta etapa que, por meio da decomposição da assinatura magnética correspondente, serão obtidos os dados necessários para se correlacionar os componentes dos sinais ao diagnóstico das faltas, nos sistemas elétricos. A Análise de múltirresolução é aplicada. Além destes resultados teóricos, aqueles provenientes de uma bancada experimental são examinados. Algumas configurações canônicas foram pré-selecionadas, visando estudar a eventual influência dos aspectos geométricos nos resultados relacionados à decomposição do sinal em análise. Embora métodos analíticos pudessem ser empregados na determinação da assinatura magnética resultante, os métodos numéricos, tais como o método dos elementos finitos, foram utilizados visando agilizar a obtenção de resultados teóricos a serem avaliados. Da mesma forma, aplicativos já disponibilizados comercialmente foram utilizados na decomposição dos sinais. Esta metodologia foi aplicada, também, para identificar faltas, aplicando-se a análise da variância para os diversos níveis do detalhe wavelet. A validação da metodologia foi feita pela comparação entre os resultados simulados e obtidos experimentalmente. / A methodology based on the analysis of magnetic fields for monitoring the quality of energy in electrical systems is presented herein. Aspects referring to fault detection in electrical systems in particular are evaluated. Contrary to the traditional monitoring process, in which sensors must be physically linked to the circuits under analysis, the results are presented from a feasibility study on the use of signals arising from the resulting magnetic signature by means of the electrical systems analysis. Thus the non-invasive characteristic of this process should be pointed out. First, numerical simulations and experimental measures were used to estimate the validity of this method. Based on values of the current of phase-earth fault related to actual features of the distribution systems and derived from numeric simulations found in the literature, the magnetic fields, in pre-established regions, were calculated. Following this, the concepts related to wavelets in the treatment of resulting signals were applied. It is in this phase that, by means of the decomposition of the corresponding magnetic signature, the data necessary to correlate the signal components for the diagnosis of faults in electrical systems were obtained. A Multiresolution Analysis (MRA) was applied. In addition to these theoretical results, the results from a laboratory workbench were also examined. Some canonical features were pre-selected, aiming to study the influence of geometric aspects on the results related to the signal decomposition analyzed. Although analytical methods could be employed to determine the resulting magnetic signature, numerical methods, such as the finite element method, were used to expedite obtaining the theoretical results to be analyzed. Likewise, commercial software was also used for the decomposition of signals. This methodology was validated by comparing the measured and simulated magnetic flux density. This methodology was also applied to identify and classify faults by means of the variance curve towards the wavelet detail.

Apresenta-se uma metodologia que tem como base a análise de campos magnéticos no monitoramento da qualidade da energia de sistemas elétricos. Em particular, são avaliados os aspectos referentes à detecção de faltas em sistemas elétricos. Diferente do processo de monitoração tradicional, cujos sensores precisam estar fisicamente conectados aos circuitos analisados, propõe-se estudar a viabilidade da utilização dos sinais provenientes da assinatura magnética resultante no exame do desempenho dos sistemas elétricos. Ressalta-se, assim, a característica não invasiva deste processo. Em uma primeira instância, simulações numéricas e medidas experimentais são usadas para estimar a validade deste método. Com base em valores das correntes de falta fase-terra, relacionados a configurações reais de sistemas de distribuição, provenientes de simulações numéricas e disponibilizadas na literatura, são calculados os campos magnéticos em regiões pré-selecionadas próximas às linhas. A seguir, aplicam-se os conceitos relacionados a wavelets no tratamento dos sinais resultantes. É nesta etapa que, por meio da decomposição da assinatura magnética correspondente, serão obtidos os dados necessários para se correlacionar os componentes dos sinais ao diagnóstico das faltas, nos sistemas elétricos. A Análise de múltirresolução é aplicada. Além destes resultados teóricos, aqueles provenientes de uma bancada experimental são examinados. Algumas configurações canônicas foram pré-selecionadas, visando estudar a eventual influência dos aspectos geométricos nos resultados relacionados à decomposição do sinal em análise. Embora métodos analíticos pudessem ser empregados na determinação da assinatura magnética resultante, os métodos numéricos, tais como o método dos elementos finitos, foram utilizados visando agilizar a obtenção de resultados teóricos a serem avaliados. Da mesma forma, aplicativos já disponibilizados comercialmente foram utilizados na decomposição dos sinais. Esta metodologia foi aplicada, também, para identificar faltas, aplicando-se a análise da variância para os diversos níveis do detalhe wavelet. A validação da metodologia foi feita pela comparação entre os resultados simulados e obtidos experimentalmente. / A methodology based on the analysis of magnetic fields for monitoring the quality of energy in electrical systems is presented herein. Aspects referring to fault detection in electrical systems in particular are evaluated. Contrary to the traditional monitoring process, in which sensors must be physically linked to the circuits under analysis, the results are presented from a feasibility study on the use of signals arising from the resulting magnetic signature by means of the electrical systems analysis. Thus the non-invasive characteristic of this process should be pointed out. First, numerical simulations and experimental measures were used to estimate the validity of this method. Based on values of the current of phase-earth fault related to actual features of the distribution systems and derived from numeric simulations found in the literature, the magnetic fields, in pre-established regions, were calculated. Following this, the concepts related to wavelets in the treatment of resulting signals were applied. It is in this phase that, by means of the decomposition of the corresponding magnetic signature, the data necessary to correlate the signal components for the diagnosis of faults in electrical systems were obtained. A Multiresolution Analysis (MRA) was applied. In addition to these theoretical results, the results from a laboratory workbench were also examined. Some canonical features were pre-selected, aiming to study the influence of geometric aspects on the results related to the signal decomposition analyzed. Although analytical methods could be employed to determine the resulting magnetic signature, numerical methods, such as the finite element method, were used to expedite obtaining the theoretical results to be analyzed. Likewise, commercial software was also used for the decomposition of signals. This methodology was validated by comparing the measured and simulated magnetic flux density. This methodology was also applied to identify and classify faults by means of the variance curve towards the wavelet detail.