Este trabalho apresenta uma revisão dos problemas de qualidade de energia elétrica em que usualmente se fazem presentes em sistemas elétricos aeronáuticos, e aborda modelos para simulação de: efeitos indiretos causados pela indução eletromagnética existente devido ao acoplamento entre condutores; avaliação dos harmônicos gerados por conversores e sua propagação pelo sistema elétrico; quedas de tensão causadas por curto-circuitos e efeitos transitórios causados por chaveamento de cargas. No condicionamento das tensões e correntes foram utilizados filtros passivos, constituídos pela associação de resistores, indutores e capacitores, que são caracterizados de acordo com sua arquitetura e suas respostas em frequência. Tais filtros foram alocados a partir de uma metodologia baseada na teoria de estruturas, que considera as características da rede e suas cargas para obter a maior drenagem da(s) excitação(ões) indesejada(s) possível. Por fim, são relatadas as simulações realizadas, que ilustram a amplitude dos resultados que podem ser obtidos a partir da simulação dos transitórios eletromagnéticos e reforçam a boa performance da metodologia adotada.

Submitted by JUAN JOSE PEREZ ALVAREZ null (yuanjpa@gmail.com) on 2016-09-09T18:04:31Z No. of bitstreams: 1 Final.pdf: 4688581 bytes, checksum: ffc24669bda0a26530c5591cfd508d95 (MD5) / Approved for entry into archive by Juliano Benedito Ferreira (julianoferreira@reitoria.unesp.br) on 2016-09-13T13:20:34Z (GMT) No. of bitstreams: 1 alvarez_jjp_me_ilha.pdf: 4688581 bytes, checksum: ffc24669bda0a26530c5591cfd508d95 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-09-13T13:20:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 alvarez_jjp_me_ilha.pdf: 4688581 bytes, checksum: ffc24669bda0a26530c5591cfd508d95 (MD5) Previous issue date: 2016-09-01 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Neste trabalho apresenta-se um algoritmo para o dimensionamento de um sistema híbrido de filtragem passivo que considera os filtros ressonantes e os dispositivos eletromagnéticos para mitigação de correntes harmônicas de sequência zero. O objetivo do algoritmo proposto é acrescentar o estudo dos filtros passivos mediante a utilização de métodos de otimização nos modelos matemáticos dos filtros ressonantes e do filtro eletromagnético considerando a interação destes dispositivos com o sistema de distribuição de energia elétrica (SDEE). Os estudos realizados visam aplicar o algoritmo na avaliação de três casos de estudo com diferentes características com o objetivo de verificar: a efetividade dos modelos propostos no cálculo dos parâmetros construtivos das topologias consideradas; o impacto do desequilíbrio das fases no ponto de acoplamento comum (PAC) no dimensionamento e na operação dos filtros passivos estudados; e, por meio da operação conjunta, a eficiência dos filtros medida individualmente, bem como do sistema híbrido de filtragem passivo resultante. Um critério de dimensionamento para o bloqueador eletromagnético usado no algoritmo proposto é também discutido. / This work presents an algorithm for designing a passive filtering hybrid system considering resonant and zero-sequence electromagnetic filters. The proposed algorithm objective is to enrich the study of passive filters by applying optimization methods to the resonant and zerosequence electromagnetic filter models considering their interaction with the distribution energy system (DER). The obtained results, applying the algorithm on three diverse study cases, indicate: the effectiveness of the proposed models in calculating the parameters of the passive filters studied, the negative impact of phase unbalance in the point of common coupling (PCC) over the designing and operation of the passive filters studied and, through a combined operation, a filter efficiency improvement seen individually and by evaluating the passive filtering hybrid system. A criterion for the zero-sequence electromagnetic blocker used by the proposed algorithm is also discussed. / CNPq: 163977/2014-3

Orientador: Júlio Borges Souza / Resumo: Neste trabalho apresenta-se um algoritmo para o dimensionamento de um sistema híbrido de filtragem passivo que considera os filtros ressonantes e os dispositivos eletromagnéticos para mitigação de correntes harmônicas de sequência zero. O objetivo do algoritmo proposto é acrescentar o estudo dos filtros passivos mediante a utilização de métodos de otimização nos modelos matemáticos dos filtros ressonantes e do filtro eletromagnético considerando a interação destes dispositivos com o sistema de distribuição de energia elétrica (SDEE). Os estudos realizados visam aplicar o algoritmo na avaliação de três casos de estudo com diferentes características com o objetivo de verificar: a efetividade dos modelos propostos no cálculo dos parâmetros construtivos das topologias consideradas; o impacto do desequilíbrio das fases no ponto de acoplamento comum (PAC) no dimensionamento e na operação dos filtros passivos estudados; e, por meio da operação conjunta, a eficiência dos filtros medida individualmente, bem como do sistema híbrido de filtragem passivo resultante. Um critério de dimensionamento para o bloqueador eletromagnético usado no algoritmo proposto é também discutido. / Abstract: This work presents an algorithm for designing a passive filtering hybrid system considering resonant and zero-sequence electromagnetic filters. The proposed algorithm objective is to enrich the study of passive filters by applying optimization methods to the resonant and zerosequence electromagnetic filter models considering their interaction with the distribution energy system (DER). The obtained results, applying the algorithm on three diverse study cases, indicate: the effectiveness of the proposed models in calculating the parameters of the passive filters studied, the negative impact of phase unbalance in the point of common coupling (PCC) over the designing and operation of the passive filters studied and, through a combined operation, a filter efficiency improvement seen individually and by evaluating the passive filtering hybrid system. A criterion for the zero-sequence electromagnetic blocker used by the proposed algorithm is also discussed. / Mestre

Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2016-04-26T22:37:48Z No. of bitstreams: 1 WagnerJoseNascimentoDeOliveira_DISSERT.pdf: 2625823 bytes, checksum: 6f8d20d7bbada86118d86f09b13a1e6f (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2016-05-02T23:24:37Z (GMT) No. of bitstreams: 1 WagnerJoseNascimentoDeOliveira_DISSERT.pdf: 2625823 bytes, checksum: 6f8d20d7bbada86118d86f09b13a1e6f (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-02T23:24:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 WagnerJoseNascimentoDeOliveira_DISSERT.pdf: 2625823 bytes, checksum: 6f8d20d7bbada86118d86f09b13a1e6f (MD5) Previous issue date: 2015-06-03 / Trata-se de um caso pr?tico visto na ind?stria de saneamento em que se observaram par?metros de qualidade de energia el?trica utilizando medidores de grandezas el?tricas durante as manuten??es preditivas realizadas na Companhia de ?guas e Esgotos do Rio Grande do Norte (CAERN). Foram constatadas correntes harm?nicas em desconformidade com as normas, causadas pelo acionamento dos motores por meio de inversores de frequ?ncia. Para a solu??o do caso, este trabalho de conclus?o de Mestrado apresenta o projeto de filtros harm?nicos passivos em sintonia ?nica a serem instalados em paralelo nos terminais de baixa tens?o de cada um dos transformadores de 300 kVA da subesta??o que fornece energia el?trica para a Esta??o Elevat?ria de ?gua Bruta (EEAB) do Jiqui, da CAERN, principal capta??o de ?gua de Natal-RN. Os equipamentos promovem a redu??o das distor??es harm?nicas de corrente para os n?veis tolerados nas Normas IEC (International Electrotechnical Commission) 61000-3-4 e IEEE (Institute of Electrical and Electronic Engineers) 519. O sistema ? modelado desde a subesta??o da concession?ria at? as cargas energizadas pela subesta??o da CAERN e simula a opera??o dos filtros de 5?, 7?, 11? e 13? ordens de forma isolada e tamb?m interligada, obtendo as respostas para as implementa??es feitas para os diferentes fatores de qualidade. S?o avaliadas as novas harm?nicas de corrente e tens?o para cada frequ?ncia, bem como o comportamento do sistema na frequ?ncia. Observam-se as resson?ncias em s?rie dos filtros sintonizados e tamb?m as resson?ncias paralelas, sendo utilizada para tal a ferramenta computacional HARMZS, vers?o 1.8, desenvolvida pelo Centro de Pesquisas de Energia El?trica - CEPEL. Para as simula??es das correntes e tens?es ? usado o programa SCILAB, vers?o 5.5.1. / This work is based in a sanitation industry real case where electrical power quality parameters were diagnosed using electrical quantities meters during the predictive maintenance done in Companhia de ?guas e Esgotos do Rio Grande do Norte (CAERN). Divergent harmonic currents were observed against the standard recommendations, caused by the use of inverters for driving the motors. To solve this case, this final work presents passive harmonic filters single tuned to be instaled in parallel with the low voltage cables of each 300 kVA transformers that supplies power to raw water pumping station of Jiqui-CAERN, the main water supplier of Natal-RN. The equipments promote the reduction of harmonic current distortion to be within the tolerated levels to comply with the IEC (International Electrotechnical Commission) 61000-3-4 and IEEE (Institute of Electrical and Electronic Engineers) 519 standards. This study models the entire system, from the concessionary power substation until the final loads located in CAERN, and proposes the computer simulations of installing 5th, 7th, 11st and 13rd order filters isolated and integrated, obtaining the answers to all different applications performed with different quality factors. New harmonic current and voltage for each frequency, as well as the system behavior in the frequency a re evaluated. Series and parallel resonances in tuned filters are observed with the computational tool developed by Centro de Pesquisas de Energia El?trica (Electric Power Research Center) ? CEPEL, HARMZS, version 1.8. For currents and voltages simulationsis used the computational tool SCILAB, version 5.5.1

Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2017-05-25T20:49:09Z No. of bitstreams: 1 brunocortesdesouza.pdf: 4659510 bytes, checksum: 73ac58d8200d2432ce64c9ebbd6d8c94 (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2017-05-26T13:11:08Z (GMT) No. of bitstreams: 1 brunocortesdesouza.pdf: 4659510 bytes, checksum: 73ac58d8200d2432ce64c9ebbd6d8c94 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-26T13:11:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 brunocortesdesouza.pdf: 4659510 bytes, checksum: 73ac58d8200d2432ce64c9ebbd6d8c94 (MD5) Previous issue date: 2017-02-20 / Esse trabalho apresenta estudos, modelagem e análises de um sistema de bombeio centrífugo submerso (BCS), considerando as características dos principais componentes presentes neste sistema. As contribuições do trabalho estão na partida do BCS, como no desenvolvimento de soluções para mitigar alguns dos problemas observados, como por exemplo, os relacionados à qualidade de energia elétrica nos terminais do BCS. A modelagem de cada equipamento elétrico que compõe o BCS é apresentada no trabalho, destacando-se alguns dos aspectos operacionais relevantes que são considerados na operação. Foi feito um projeto para dimensionamento dos filtros passivos utilizados na atenuação das componentes harmônicas das tensões e correntes produzidas pelo sistema, além de auxiliar na regulação da tensão no ponto em que o BCS está conectado. Nas simulações realizadas, considerou-se um sistema de média tensão com um motor de indução trifásico em gaiola de esquilo de 3835HP que acoplado a uma bomba centrífuga possui um alto coeficiente de inércia. Com a inserção de modelos de atritos rotacionais para o torque do conjunto motor-bomba, pôde-se representar os efeitos que acontecem nos instantes iniciais da partida do sistema e avaliar o desempenho da estratégia de controle utilizada para o acionamento. Assim como ocorre nos sistemas reais que são alimentados por cabos submarinos de longo comprimento, utilizou-se um sistema de controle do sistema em malha aberta com uma metodologia para estimar e compensar a queda de tensão que ocorre entre os terminais do conversor e o terminal de entrada do motor elétrico. O trabalho apresenta ainda uma breve comparação entre o conversor fonte de tensão (VSC) de 2 níveis e o conversor de 3 níveis com neutro grampeado (NPC). Por fim, é analisada a situação onde a alimentação do BCS é desequilibrada devido à diferença de valores entre os parâmetros do cabo submarino. / This work shows studies, modelling and analyses of an electrical submersible pump system (ESP), considering the characteristics of key elements in this system. The contributions are in its start-up, as also in the development of solutions for mitigation of some observed problems, e.g., those related to power quality at the equipment terminals. The model for each electrical equipment inside the ESP is presented in this work and highlighted some of the pertinent operational aspects that is commonly considered on practical operation. A project is settled for sizing the passive filters to attenuate the harmonic components of the voltages and currents supplied by the grid, in addition to helping voltage regulation at ESP connection point. In the study cases, it was considered a medium voltage power system with a 3835HP three phase squirrel cage induction motor which is connected with a centrifugal pump that results in a high inertia coefficient. Rotational friction model is considered in the studies to characterize the effects that occur at the initial seconds of the start-up of the system and also to evaluate the performance of the implemented control strategy. In the same way that occurs in real systems that are supplied by downhole electric cables, it was considered an open-loop V/f control with a methodology to estimate and compensate the voltage drop that exists between the terminals of the converter and the motor input. This work also establishes a short comparison between a 2-level voltage source converter (VSC) and a 3-level neutral-point clamped (NPC) VSC. Finally, the system is analyzed through the occurrence of an unbalance of downhole electric cable parameters.