Orientador: Maria Cristina Dias Tavares / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-26T08:28:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Garcia_AthosPovoa_M.pdf: 9594597 bytes, checksum: c99eaf2e0c3c48d6e04df60e99d62937 (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: Este trabalho apresenta uma metodologia para a obtenção dos parâmetros sustentados do arco elétrico, especificamente a corrente de condução e a corrente de deslocamento. Os resultados apresentados são provenientes da análise de 410 ensaios realizados em ambiente não confinado de um trecho experimental de linha de transmissão aérea de 500 kV , composta por três torres e dois vãos. Foram analisados diversos níveis de corrente entre 15 Aef e 10 kAef. O método apresentado é baseado na obtenção de um novo elemento para a caracterização do arco elétrico, a capacitância. Verifica-se que existe um atraso da forma de onda da tensão entre os terminais do arco em relação à forma de onda da corrente do arco elétrico próximo ao cruzamento das curvas pelo zero. Este comportamento indica uma resposta a um circuito que não pode ser considerado puramente resistivo, mas sim composto por uma resistência e uma capacitância. Desta forma a contribuição da presente pesquisa consiste na identificação da capacitância do arco elétrico. Os resultados obtidos mostram que a utilização da metodologia desenvolvida é eficaz para a obtenção dos parâmetros sustentados do arco elétrico e que tais parâmetros possuem uma relação de proporcionalidade em relação aos níveis de corrente do arco elétrico / Abstract: This work presents a methodology to obtain the stationary parameters of the electric arc, specifically the conductive current and the displacement current. The results presented are from analysis by 410 assays performed at field tests of a test section of 500 kV transmission line. The section is formed by three transmission towers, one anchor tower positioned between two suspension towers. This work presents the analysis of tests with current levels between 15 Arms and 10 kArms. The presented method is based on obtaining a new element to characterize the arc, the capacitance. It is verified that there is a delay of the waveform of the voltage across the arc terminals relative to the waveform of the current arc near zero crossing. This behavior indicates that the arc can not be considered purely resistive, but instead it has a behavior of a parallel resistance and a capacitance impedance. Therefore the contribution of this research is to identify the capacitance of the electric arc. The results show that the use of the developed methodology is effective for obtaining the stationary parameters of the electric arc and that these parameters have a relationship of proportionality in relation to the arc current range.winz / Mestrado / Energia Eletrica / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientador: Maria Cristina Dias Tavares / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-21T11:02:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Santos_GilmarioBarbosa_D.pdf: 14752419 bytes, checksum: b5450debd9ddfb2a4a50a26c4b326901 (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: O comprimento do arco elétrico é um parâmetro importante para a modelagem matem ática do arco elétrico. O perfil da variação do comprimento do arco atualmente é estimado pela análise da tensão medida entre os terminais do arco e da corrente do arco. Porém esses resultados não são conclusivos, pois não apresentam uma medição (escala métrica) do eixo-médio tridimensional do arco elétrico. Por outro lado, as imagens da evolução do arco podem fornecer informação suficiente à reconstrução do seu eixo tridimensional e à estimativa do comprimento do arco a cada instante, determinando uma curva de variação do comprimento. A principal contribuição deste trabalho, portanto, reside na obtenção da estimativa do comprimento do arco e, por conseguinte, do alongamento de arcos elétricos baseada na aplicação do modelo snake-3D na reconstrução tridimensional dos eixos longitudinais de arcos elétricos gerados artificialmente. Foram realizados diferentes experimentos para avaliar a proposta de aplicação da snake-3D. Inicialmente, algumas características geométricas dos arcos foram reproduzidas em curvas paramétricas cujas projeções, sobre seções de planos, formaram as sequências de pares de imagens e determinaram os conjuntos de casos experimentais. Em seguida os resultados obtidos através da aplicação da snake-3D foram analisados comparativamente a outros métodos de reconstrução 3D frente aos valores verdadeiros dos comprimentos das curvas. Também foram realizados experimentos com um objeto concreto, nesse caso, um neon flexível manipulado defronte a um par de câmeras reais. As matrizes de calibração foram determinadas por meio de procedimento específico, o comprimento verdadeiro do objeto foi estimado por meio de medição direta e comparado aos resultados obtidos através da aplicação da snake-3D e outro método de reconstrução 3D. Em seguida a snake-3D foi aplicada a imagens de arcos elétricos reais cuja evolução foi capturada utilizando câmeras reais. Nesses casos as estimativas dos comprimentos por meio de snake-3D foram contrapostas aos estudos baseados na análise dos sinais de tensão e de corrente medidos nas extremidades do arco em evolução. Os comprimentos obtidos com a abordagem proposta foram semelhantes aos obtidos através de medidas elétricas, o que valida o uso da metodologia desenvolvida para este tipo de aplicação / Abstract: The electrical arc length is an important parameter for the arc mathematical modeling. Nowadays the profile of the arc length variation is estimated by the analysis of the voltage measured at the extremities of the arc and the current of the arc. But these results are not conclusive because they do not present a metrical measurement of the three-dimensional medial-axis of the arc. On the other hand, the images of the spatial evolution of the arc can provide enough resources for recovering the 3D longitudinal axis for estimation of the arc length as well as for obtaining the curve of length variation along the time. The main contribution of this work therefore lies in the estimation of the arc length, and consequently the elongation of electric arcs based on the application of the model (3D-snake) for the three-dimensional reconstruction of the longitudinal axes of artificially generated electrical arcs. Different experiments were conducted to evaluate the proposed application of the 3D-snake. Initially, some geometrical characteristics of the arcs were reproduced in parametric curves whose projections formed sequences of image pairs and determined the sets of test cases. Then the results obtained by applying the 3D-snake were analyzed in comparison to other 3D reconstruction methods against the true values of the lengths of curves. Also experiments were performed with a concrete object, in this case, a flexible neon manipulated in front of a pair of real cameras. The calibration matrices were determined by specific procedure, the length of the real object was estimated by direct measurement and compared to results obtained by applying the 3D-snake and other 3D reconstruction method. Next the 3D-snake was applied to real images of arcs whose evolutions were captured using real cameras. In these cases the estimation of measurement through 3D-snake were opposed to results based on arc current and arc voltage measured at arc terminals. The lengths obtained with the proposed model were similar to those obtained through electrical measurements, which validates the use of the method developed for this type of application / Doutorado / Engenharia de Computação / Doutor em Engenharia Elétrica

Orientador: Maria Cristina Dias Tavares / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-21T16:31:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Talaisys_JonasLemos_M.pdf: 12385917 bytes, checksum: 5619a3284121ab56d2a0a337ef2456b4 (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: Este trabalho apresenta resultados do estudo do conteúdo harmônico e da variação do comprimento de arcos elétricos longos, com comprimento inicial superior a 4 m. Os resultados decorreram da análise de uma grande quantidade de dados obtidos de 647 ensaios realizados em ambiente não confinado em um trecho experimental de linha de transmissão aérea de 500 kV. Diversos níveis de corrente de arco foram abrangidos, desde 15 Aef até 10.000 Aef. O conteúdo harmônico da tensão e da corrente dos arcos foi analisado através da Trans-formada de Fourier Discreta em Tempo Reduzido. Mediante um tratamento estatístico, este conteúdo harmônico possibilitou a consolidação da assinatura harmônica dos arcos estudados. Uma contribuição importante da pesquisa consiste na verificação de que o conteúdo harmônico do arco pode ser utilizado para identificar o momento a partir do qual o arco elétrico se encontra com suas características elétricas estabilizadas. A partir deste instante os parâmetros elétricos do arco podem ser utilizados para obtenção de um modelo matemático. Utilizando-se do conteúdo harmônico e de registros visuais, a variação de comprimento foi obtida para 69 arcos. Esta análise inicial permite que se tenha uma noção da velocidade de alongamento destes arcos em relação ao seu nível de corrente. Permitiu também a obtenção de um gradiente de tensão mais preciso dos arcos, considerando-se tanto o alongamento quanto a estabilidade destes. Por fim, este trabalho tem por objetivo apresentar resultados que forneçam características e informações relevantes à obtenção de um modelo matemático de arco elétrico secundário adequado para o estudo da Manobra de Abertura e Religamento Monopolar. O conteúdo harmônico é identificado como uma ferramenta eficaz para caracterização da estabilidade destes arcos e o alongamento é um dos principais fatores relacionados com a extinção e duração do arco secundário / Abstract: This document presents results related to harmonic content and length variation of long electrical arcs in air, with initial length of 4 m. The results are based in the analysis of a data-base containing 647 experiments in non-confined environment of an experimental aerial 500 kV transmission line. The current range analyzed lies between 15 Arms and 10,000 Arms. The harmonic contents of voltage and current of electrical arcs were analyzed by the Short Time Discrete Fourier Transform. Using a statistic treatment this harmonic content allowed to consolidate the harmonic signature of the arcs in study. Furthermore, in the present work it was proposed that the harmonic content of an electrical arc defines the moment when the electric arc has its electrical characteristics stabilized. This instant is crucial to obtain the correct arc electrical parameters that will used to represent the arc. Using the harmonic content and visual data, the variation in length was obtained for 69 arcs. This initial analysis lead to arc elongation velocity regarding the current level and permit-ted to obtaining a more precise arc voltage gradient, considering both elongation as its stability. Finally, this work aims to supply relevant characteristics and information to obtaining a secondary arc model useful to the Single-Phase Autoreclosing Maneuver study. The harmonic content is an efficient way to characterize these arcs and the arc elongation is one of the main factors related to the duration and self-extinction of the secondary arc / Mestrado / Energia Eletrica / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientador: Maria Cristina Dias Tavares / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-10T09:15:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ZevallosAlcahuaman_MiltonElvis_M.pdf: 2029693 bytes, checksum: 59155e98cbc8a1da85069d7cec8f451e (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: O arco secundário surge na manobra de abertura monofásica durante a eliminação de faltas monofásicas não permanentes para terra. O problema se apresenta especialmente nas linhas de EAT, no isolamento aéreo, em faltas que têm características não permanentes. Neste trabalho analisamos diferentes linhas de transmissão com níveis de tensão de 345 kV até 765 kV e com comprimentos de 150 km até 900 km, variando seu nível de compensação reativa em derivação de 40 % até 100 % e para as linhas mais longas compensando também 50 % da sua impedância longitudinal. Em linhas de EAT com compensação reativa em derivação é possível aproveitar a associação dos reatores adicionando um reator de neutro para minimizar o acoplamento mútuo entre as fases das linhas de transmissão, sendo este acoplamento a causa principal da manutenção da corrente de arco secundário. Com valores de reatores de neutro ótimos minimizamos a corrente de arco secundário e avaliamos a viabilidade da aplicação do religamento monofásico nos sistemas em estudo, aumentando o desempenho e confiabilidade dos sistemas elétricos / Abstract: The secondary arc appears in single-phase switching during clearing of non-permanent ground single-phase to ground faults. The problem happens especially on EHV lines, on aerial isolation, in faults with non permanent characteristics. In this work different transmission lines with voltage levels of 345 kV up to 765 kV and with 150 km up to 900 km length are analyzed, varying its level of reactive shunt compensation from 40 % up to 100 % and for the longest lines compensating 50 % of its longitudinal impedance. In EHV lines with have reactive shunt compensation, it is possible to add a neutral reactor in order to minimize the phase coupling of the transmission lines, being this coupling the main cause for the maintenance of the secondary arc current. With optimal values of neutral reactors it was possible to minimize the secondary arc current and evaluate the viability of the application of the single-phase reclosure in the systems under study, increasing the performance and reliability of the electrical systems / Mestrado / Energia Eletrica / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientador: Maria Cristina Dias Tavares / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-16T03:57:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Gertrudes_JoaoBosco_D.pdf: 5500576 bytes, checksum: ef85206048f845d1bff89f7c8948d288 (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: Esta tese tem como objetivo o desenvolvimento de modelos mais precisos para o cálculo de parâmetros elétricos de linhas aéreas de transmissão para estudos de transitórios na faixa de frequência 0 a 2 MHz. Esta faixa de frequência cobre a maioria das perturbações eletromagnéticas nos sistemas elétricos: energização, faltas simétricas e assimétricas, rejeições de carga, descargas atmosféricas, perturbações harmônicas, etc. Na faixa de frequência citada, em consequência da dependência dos parâmetros do solo com a frequência, a condutividade elétrica do solo (sg) tem a mesma ordem de grandeza que o produto entre a frequência angular do sinal incidente no solo (w) e a permissividade elétrica do solo (eg). Portanto, as suposições de baixa frequência tradicionalmente adotadas - sg constante e weg desprezível (sg >> weg) - podem levar a modelos que não representam de forma adequada a resposta da linha no caso de transitórios rápidos (com espectro de frequência acima de 1 kHz). O objetivo central desta tese é verificar a influência da dependência dos parâmetros do solo no cálculo da impedância longitudinal e admitância transversal por unidade de comprimento em comparação com os modelos tradicionais de cálculo. As análises são feitas inicialmente para o caso de um único condutor acima do solo e posteriormente através de um estudo para uma linha de transmissão trifásica, 440 kV, em operação no sistema elétrico brasileiro. As impedâncias longitudinais e as admitâncias transversais de retorno pelo solo são avaliadas através de métodos tradicionais de cálculo e através de integração numérica das formulações de Carson modificadas para inclusão do modelo de solo que considera a depêndencia de sg e weg em função da frequência / Abstract: This thesis aims to propose more accurate models for calculating the electrical parameters of overhead power transmission lines. The influence of earth's conductivity and permittivity frequency dependence is evaluated when calculating transversal and longitudinal transmission lines' parameters in the frequency range 0 to 2 MHz. This frequency range covers the majority of the electromagnetic transients in electrical systems (switching transients, faults' transients, load rejections, harmonic disturbances, etc). Between 1 kHz to 2 MHz, the product of the signal angular frequency (w) by the dielectric constant (eg) of the soil may have the same order of magnitude as the conductivity (sg), due to the variation of these parameters with frequency. Therefore, the assumptions of low frequency traditionally used - the soil conductivity (sg) considered as constant and weg that can be negligible (sg >> weg) - can lead to incorrect models that do not adequately represent the transmission line's response, in cases of fast transients phenomena (with frequency spectrum above 1 kHz). The importance of properly considering the frequency dependent soil model is presented for the one-conductor case and for a single three-phase transmission line (440 kV, considered ideally transposed). The aim is to compare the transmission line parameters calculated considering the conductivity and weg frequency dependence ground model in relation to the common ground representation, with constant conductivity and weg that may be neglected. It is also compared the results obtained from the complex plane method with those obtained from the Carson's modified expressions for longitudinal parameters and between Carson's modified potential-coefficient correction factors and from the most common approximated methods for transversal admittance parameters / Doutorado / Energia Eletrica / Doutor em Engenharia Elétrica

Orientadores: Jose Pissolato Filho, Sergio Kurokawa / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-09T06:33:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Freitas_MichellyAlcantarade_M.pdf: 1141604 bytes, checksum: a3e880984ac7598f64499a8ad34269b7 (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: Neste trabalho é mostrado um estudo a respeito do efeito corona em linhas de transmissão. A linha de transmissão foi representada por meio de uma cascata de circuitos 1t e o efeito da freqüência sobre os parâmetros longitudinais da linha foi representado por meio de uma associação série e paralela de resistores e indutores. Neste trabalho o efeito corona foi representado por meio dos modelos de Gary e de Skilling-Umoto devido ao fato destes modelos permitirem a sua inserção na cascata de circuitos 1t. O sistema mencionado anteriormente foi utilizado para representar a linha por meio de variáveis de estado, onde as equações de estado são a corrente longitudinal e a tensão transversal em cada um dos circuitos 1t. O modelo desenvolvido foi utilizado para simular as sobretensões originadas por uma descarga atmosférica em uma linha monofásica. Os resultados obtidos foram comparados com resultados experimentais mostrados em outros trabalhos. Esta comparação mostrou que os resultados obtidos com o modelo proposto são bem próximos aos resultados obtidos experimentalmente. / Abstract: In this work it is presented a study about the corona effect in transmission lines. The line was represented as being a cascade of 1t circuits and the frequency dependence of the longitudinal parameters of the line was synthesized with series and parallel resistors and inductors. In this work was used the Gary's model and Skilling-Umoto model for representing the corona effect because they can be inserted in the cascade. of 1t circuits. With the system above mentioned, a state model of the line was obtained using longitudinal currents and transversal voltages in each 11 circuit as the state variables. The proposed model was used to simulate the over voltages resulting of a lighting surge in a single-phase line. The simulation results were compared with experimental results that are available in several papers. It is possible to conclude that results obtained with proposed model are in agreement with experimental results. / Mestrado / Energia Eletrica / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientador: Maria Cristina Dias Tavares / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-19T21:10:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Gomes_ElsonCosta_M.pdf: 4986234 bytes, checksum: 3e2729d9cbec861f21c958f84db0b17e (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: O transporte de grandes blocos de energia elétrica através de longas distâncias que variam de 2500 a 3000 km impõe a utilização de soluções mais adequadas baseadas em linhas de transmissão não convencionais. Uma alternativa em corrente alternada (CA) é a linha com pouco mais de meio comprimento de onda, que para o caso brasileiro, cuja frequência industrial é 60 Hz, apresenta comprimento físico de aproximadamente 2600 km. Por não existir no mundo um sistema similar em operação, foi proposta a realização da manobra de energização de um Elo CA Teste composto pela conexão em série de três interligações do sistema brasileiro que têm características elétricas semelhantes e que juntas formam um tronco de 2600 km. O presente trabalho visa avaliar a adequação de se utilizar um tronco formado por linhas semelhantes para representar um tronco de um pouco mais de meio comprimento de onda durante a manobra de energização da linha em vazio. Através de análise da resposta dos parâmetros das linhas no domínio da frequência e de simulações no domínio do tempo realizadas com os programas computacionais ATP e PSCAD/EMTDC para a avaliação de transitórios, observou-se que o uso do tronco proposto para o ensaio de energização é adequado e foram determinados valores limites para as diferenças entre características elétricas das linhas que podem compor sistemas com pouco mais de meio comprimento de onda, fornecendo importantes subsídios para a possível realização do referido ensaio em outros locais do mundo / Abstract: The transportation of large blocks of energy through very long distances between 2500 and 3000 km requires an extensive research for the best solutions based on non-conventional transmission systems. A very interesting alternative is the AC transmission with a little more than half-wavelength, which corresponds to a transmission line of 2600 km in systems like the Brazilian, with 60 Hz fundamental frequency. However, as there is no similar system in operation around the world, it was proposed a realization of the energization of an AC-Link Test composed of three interconnection trunks that have similar electrical characteristics that together can form a trunk of 2600 km. In this work it is evaluated the adequacy of using a trunk formed by similar lines to represent a line of a little more than a half wave-length during an energization maneuver. The response of AC-Link Test parameters in frequency domain and time domains simulations performed with the computer programs ATP and PSCAD/EMTDC, to evaluate transient response, showed that the proposed use of the trunk for the energization is appropriate. It was also identified limits for the differences between electrical characteristics of the lines that can form a trunk with a little more than a half-wavelength, contributing to the possible realization of the same test in other parts of the world / Mestrado / Energia Eletrica / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientador: Maria Cristina Dias Tavares / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-27T00:34:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dias_OzenirFarahdaRocha_M.pdf: 5023742 bytes, checksum: b0fe9b9418551d927583a884fbec6e92 (MD5) Previous issue date: 2015 / Resumo: Este trabalho apresenta a implementação de um esquema de religamento monopolar adaptativo rápido baseado na medição do conteúdo harmônico da tensão da fase aberta nas extremidades da linha de transmissão. O objetivo principal deste esquema é controlar e reduzir o tempo compreendido entre a abertura e o religamento da fase em falta, como também bloquear a manobra em caso de faltas permanentes. O esquema proposto foi implementado em um relé de distância e um medidor de conteúdo harmônico. O método está baseado na identificação do instante de extinção da corrente de arco secundário para casos de faltas transitórias. Já para faltas permanentes é implementado o bloqueio da manobra automática e a abertura tripolar do disjuntor da linha protegida. A medição do conteúdo harmônico foi feita primeiramente utilizando um medidor de qualidade de energia comercial, que realiza a medição do conteúdo harmônico de acordo com a norma IEC 61000-4-3. Em seguida, foi utilizado outro método de medição do conteúdo harmônico, chamado de filtro de medição do conteúdo harmônico rápido, elaborado dentro do Simulador Digital em Tempo Real (RTDS). O sistema de transmissão utilizado foi modelado no RTDS e seus dados são dados reais do sistema interligado nacional (SIN). As faltas monofásicas transitórias foram simuladas utilizando o modelo de arco do próprio RTDS. Já para falta permanente utilizou-se uma resistência de 1 'ômega'. O esquema foi avaliado através de testes variando o ponto de aplicação do defeito e o valor da corrente de arco secundário / Abstract: This work presents the implementation of a scheme of fast adaptive single-phase reclosing based on measuring the voltage harmonic content at the opened faulty phase terminals. The main objective of this scheme is to control and to reduce the time between opening and reclosing of the phase in fault, and also to block the maneuver in case of permanent faults. The proposed scheme is implemented in a distance relay and a harmonic content meter. The method is based in the identification of the secondary arc current extinction moment for transient faults cases. For permanent faults an automatic blocking followed by circuit-breaker three-phase opening is implemented. The measurement of harmonic content was made initially using a commercial power quality meter, which performs the harmonic content measurement according to IEC 61000-4-3 standard. Another harmonic content measurement method was tested, the fast harmonic content filter measurement, elaborated within the real-time digital simulator (RTDS). The transmission system used was modeled on RTDS and the data corresponds to an actual Brazilian 500 kV system. To represent the transient single-phase fault it was used RTDS arc model. The permanent fault was modeled with an 1'ômega' resistance. The scheme was evaluated by varying the fault application point and the secondary arc current value / Mestrado / Energia Eletrica / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientador: Luiz Fernando Bovolato / Banca: Sérgio Kurokawa / Banca: Afonso José do Prado / Resumo: Este trabalho analisa a aplicação em linhas de transmissão do método dos elementos de contorno para cálculo de potencial e campo elétrico, com um enfoque em eletrostática. O método dos elementos de contorno baseia-se numa formulação integral que elimina a discretização do domínio, restando apenas o contorno, permitindo o cálculo do potencial e do campo elétrico no contorno e na região estudada. O trabalho configura-se como uma revisão sobre eletrostática, ressaltando as equações de Laplace e Poisson, que serão utilizadas para encontrar as equações integrais do contorno. Há também vários tópicos relacionados ao campo elétrico de linhas de transmissão, bem como, ás normas brasileiras e recomendações internacionais que devem ser utilizadas no projeto de linhas de transmissão. O método dos elementos de contorno utiliza tais equações integrais para encontrar o potencial e o campo no contorno, e após conhecidos o potencial e o campo no contorno, pode-se aplicar o método em todo o domínio, obtendo o potencial e o campo. Para isso, apenas o contorno do domínio de interesse deve ser discretizado, o que trás uma enorme vantagem sobre os métodos que utilizam formulação diferencial. Neste trabalho, serão descritas as principais características do código computacional desenvolvido e suas sub-rotinas mais importantes. Para validar o programa, os resultados serão comparados com aqueles calculados por um procedimento analítico, sendo mostrada a eficiência da discretização do solo. São apresentados os resultados obtidos da análise do campo elétrico gerado por algumas silhuetas de linhas de transmissão. Os valores do campo elétrico gerado por estruturas compactas são comparados com estruturas convencionais e estruturas reduzidas (semi-compactas), também serão comparados os valores do gradiente de potencial na superfície dos condutores e suas capacitâncias equivalentes. / Abstract: This paper analyses the application in transmission lines of the Boundary Element Method (BEM) of the calculation of potential and electric field, with a focus on electrostatic. The Boundary Element Method is based on an integral formulation that eliminates the discretisation of the domain, remaining only the contour, allowing the calculation of the potential and the electric field in the contour and in the region studied. The work is configured as revision on electrostatic, underscoring the equations of Laplace and Poisson, which will be used to find the integral equations of the contour. There are also several topics related to the electric field of transmission lines, as well as to the standards Brazilian and international recommendations to be used in the design of transmission lines. The Boundary Element Method uses such integral equations for finding the potential and electric field in the contour, and after having known the potential and electric field in the contour, the BEM can be applied in the whole domain, and getting the potential and electric field. Therefore, only the contours of the domain of interest should just be discretized, which backward an enormous advantage on the methods that use formulation differential. This paper will describe the main characteristics of computer code developed and their sub-routines more important. To validate the program, the results will be compared with those calculated by an analytic procedure, being shown the efficiency of discretisation of the soil. The results obtained from analysis of the electric field generated by some silhouettes of transmission lines are presented. The values of the electric field generated by compact structures are compared with conventional structures and reduced structures, also will be compared the values of the gradient of potential on the surface of the conductors and their equivalents capacitances. / Mestre

Orientador: Maria Cristina Dias Tavares / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e Computação / Made available in DSpace on 2018-08-07T13:37:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Paz_MarcosdeAraujo_D.pdf: 6127820 bytes, checksum: 21f6dc485bcf097846769f086c2362ad (MD5) Previous issue date: 2005 / Resumo: O objetivo deste trabalho é contribuir para o estudo de linhas de transmissão e o desenvolvimento de modelos de linhas voltados a programas do tipo EMTP. O trabalho desenvolvido consiste em aproveitar as propriedades e semelhanças dos modos não homopolares de propagação das linhas de transmissão, sejam elas idealmente transpostas ou que apresentem plano de simetria vertical. Por meio de manipulações da matriz de transformação fase-modo-fase através do uso de vetores ortogonais e elementos complexos no domínio modal, pode-se reduzir a dimensão dos vetores de estado. O procedimento proposto é direcionado às modelagens que utilizam transformação fase-modo-fase na determinação das variáveis de estado (corrente e tensão) nas linhas de transmissão. Os recursos usados levam a uma redução tanto em número de operações por iteração quanto em alocação de estados, otimizando o procedimento de cá1culo e aumentando a velocidade de simulação no processamento. A economia computacional que o procedimento proposto proporciona pode ser usada em ferramentas de simulação em tempo real / Abstract: The research objective is to contribute with the study of the transmission line and the development of line models in EMTP-type programs. The proposed model takes advantage of some similarities between non homopolar modes, applying orthogonal vectors and complex number theory to manipulate the state vectors in modal domain reducing the state vectors dimension. The proposed procedure is aimed to the modelling that use phase-mode-phase transformation in the determination of state variables (current and voltage) in transmission lines. The resources used lead to a reduction both in the number of operations per iteration and state allocation, optimizing the procedure and increasing the processing simulation speed. The computational economy, which the proposed procedure provide, can be applied to real-time simulation tools / Doutorado / Energia Eletrica / Doutor em Engenharia Elétrica