Orientador: José Roberto Sanches Mantovani / Banca: Antonio Padilha Feltrin / Banca: Rubén Augusto Romero Lázaro / Banca: Denis Vinicius Coury / Banca: Walmir de Freitas Filho / Resumo: Neste trabalho, é proposto um algoritmo para localização de faltas em alimentadores radiais aéreos de distribuição de energia elétrica. A técnica proposta aplica-se a alimentadores trifásicos com cargas desequilibradas, que podem possuir ramais laterais trifásicos, bifásicos e monofásicos. As equações da rede que compõem esta técnica foram desenvolvidas com base nos métodos de fluxo de potência do tipo varredura (backward/forward sweep), o que a torna uma ferramenta eficiente e de baixo esforço computacional. No desenvolvimento da mesma, considera-se que haja disponibilidade de medições de tensões no nó inicial do alimentador e também medições esparsas de tensão em alguns pontos ao longo do alimentador de distribuição. Esta técnica apresenta algumas vantagens quando comparada com as técnicas convencionais para localização de faltas que utilizam o deslocamento do local da falta na rede. Nela eliminam-se, dos possíveis locais de falta, os pontos que estão em ramais laterais geograficamente distantes do verdadeiro local da falta e que poderiam ser indicados pelos métodos convencionais de localização da faltas. Adicionalmente à técnica para localização de faltas, é proposto um modelo matemático de programação binária para fazer a alocação otimizada de medidores esparsos de tensões ao longo do alimentador com o propósito de melhorar a precisão do algoritmo desenvolvido, a partir da técnica proposta para a localização de faltas. Neste modelo matemático, busca-se manter a melhor relação custo-benefício para as empresas de energia, em termos de investimentos, custos operacionais e melhorias dos seus índices de confiabilidade, com a localização eficiente de faltas em suas redes de distribuição. Para a solução deste modelo matemático, propõe-se... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: An algorithm for fault location on overhead and radial electric power distribution feeders is proposed in this work. The proposed technique is able to be applied to three-phase feeders containing unbalanced loads. Also, the proposed technique has the ability to deal with feeders which has three-, two- or single-phase laterals. Equations that describe the network are derived based on the backward/forward sweep load flow methods. This characteristic makes the proposed fault location technique an efficient and fast computational tool. In order to develop this technique, it was considered that voltage measurements are available at the sending node of the feeder, as well sparse voltage measurements at some places on the feeder. Thus, this technique presents some advantages in comparison to the traditional technique for fault location which finds the faulty point by means of sliding the analyzed point on the network. By using traditional techniques, points located geographically far from the actual faulty point can be indicated as a faulty point. The proposed technique eliminates these points from the results. Additionally to the proposed technique, a binary programming model is presented for carrying out the optimized placement of voltage measurement devices along the feeder. The goal of this binary programming model is to enhance the accuracy of the proposed algorithm for fault location. This mathematical model is aimed at keeping the best costbenefit rate for the electric utilities, in terms of operational costs and improvements of reliability indices by means of an efficient fault location. A dedicated genetic algorithm is proposed for solving the optimization model. Results and simulation analyses are presented in order to validate the efficiency... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Orientador: Luiz Fernando Bovolato / Banca: Sérgio Kurokawa / Banca: Rodrigo Capobianco Guido / Resumo: Este estudo é um levantamento de artigos e publicações sobre os diversos sistemas de aterramento existentes. Os sistemas de aterramento estão diretamente ligados à proteção das instalações de subestações e equipamentos empregados na geração, transmissão e distribuição de energia elétrica que por ocasião das descargas atmosféricas diretas ou por tensões induzidas por campos eletromagnéticos decorrentes, possam ser prejudicados. O Método propõe o estudo de um sistema de aterramento, com cabo contrapeso, utilizando abordagem por linhas de transmissão representada por uma cascata de circuitos π, analisado e simulado pelo "Software Matlab". Utilizou-se a simulação com o emprego de programa no Matlab para linhas de transmissão de energia elétrica, a primeira com comprimento de dez mil metros e outra com oitenta metros, utilizada como referencial na comparação das respostas aos sinais de entrada aplicados nos circuitos π simulando o cabo contrapeso com seus componentes representado pelos parâmetros elétricos. Através de variação no parâmetro resistividade do solo comparou-se os resultados mostrados nos gráficos da tensão elétrica na terminação do cabo contrapeso, simulado como uma linha de transmissão com terminação em aberto. Como analise adicional em termos de segurança foi implementado no programa a analise das tensões elétricas ao longo do cabo contrapeso, excitado por aplicação de sinais de tensão elétrica e de corrente elétrica estabelecendo a comparação entre os potenciais elétricos sobre o solo em valores máximos que podem afetar seres vivos / Abstract: This study is a survey of articles and publications on the various existing grounding systems. The grounding systems are directly linked to the protection of substation facilities and equipment used in the generation, transmission and distribution of electric power, due to induced voltages by lightning's generating electromagnetic fields . The method proposed in this study, about a grounding system made with a buried cable using the approach by transmission lines method, represented by a cascade of π circuits analyzed and simulated by Matlab Software. The simulation with the Matlab program on transmission lines of electricity, one ten thousand meters in length and another eighty meters respectively, to serve as a reference in comparison between responses to input signals applied to the cable simulated by π circuit employing the parameters involved. Through variation in the soil resistivity parameter, the results are shown in the graphs of voltage in the termination of the grounding cable, simulated as an open line at end. As further analysis in terms of safety, was implemented the analysis of the voltages along the cable, by applying voltage signals and current to check the electrical potentials on the ground, the maximum values that affect persons / Mestre

Orientador: Sérgio Kurokawa / Banca: Ailton Akira Shinoda / Banca: Mariangela Carvalho Bovolato / Banca: Marcos de Araujo Paz / Banca: Damásio Fernandes Júnior / Resumo: Este trabalho apresenta um modelo analítico para uma linha de transmissão trifásica com plano de simetria vertical. Devido às características físicas dessa linha, é possível representá-la por um sistema constituído por uma linha monofásica e por uma linha bifásica. Nesse sistema, as equações que descrevem o comportamento das grandezas nos terminais da linha monofásica são conhecidas, enquanto que as equações da linha bifásica foram obtidas utilizando uma matriz de transformação escrita explicitamente em função dos parâmetros da linha trifásica. Em seguida, as grandezas modais da linha trifásica foram convertidas para o domínio das fases e as equações resultantes representam um modelo analítico desenvolvido diretamente no domínio das fases dessa linha. Para verificar o desempenho do modelo, foram realizadas simulações considerando a energização e a incidência de uma descarga atmosférica em uma linha trifásica de 440 kV. Esses resultados foram comparados aos resultados obtidos com a linha representada por meio de um método clássico (representação nos modos) e as simulações mostraram que o modelo responde adequadamente na faixa de frequência correspondente aos procedimentos de manobra e chaveamento. O modelo desenvolvido leva em conta o efeito da frequência sobre os parâmetros longitudinais da linha e também o fato de que os parâmetros da linha são distribuídos ao longo de seu comprimento. Acredita-se que a análise das matrizes, que dão suporte ao modelo, e a validação do modelo no domínio do tempo possa dar origem, futuramente, a um modelo de linha de transmissão desenvolvido diretamente no domínio do tempo. Tal modelo, pelo fato de ser obtido diretamente das equações de propagação da linha, permitirá a obtenção de resultados de simulações, de transitórios eletromagnéticos que ocorrem... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: This paper presents an analytical model to a three-phase transmission line with vertical symmetry plane. Because of physical characteristics of this line, it is possible to represent it by a system consisting of a single-phase and a two-phase line. In this system, the equations that describe the behavior of single-phase terminals quantities are known, while the two-phase equations were obtained using a transformation matrix written explicitly in terms of the parameters of three-phase line. Then, the modal quantities of three-phase line were converted into phase domain and the resulting equations represent an analytical model developed directly in phase domain of this line. To verify the performance of the model, were performed simulations considering the energization and impact of a lighting surge in a 440 kV three-phase line. These results were compared to results obtained with the line represented by a classical method (presentation modes) and simulations show that the model responds appropriately in the frequency range corresponding to the operation and switching procedures. The model developed takes into account the frequency effect on the longitudinal line parameters and also the fact that the line parameters are distributed along their length. It is believed that the matrix analysis, that support the model and the model validation in time domain may give rise in the future to a transmission line model developed directly in time domain. Such a model, because it is obtained directly from the propagation equations of line, will enable the more accurate results of simulations of electromagnetic transients that... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Tese (doutorado) - Pontifícia Universidade Católica do Paraná, Curitiba, 2010 / Bibliografia: f.187-202 / Neste trabalho, são utilizados modelos lineares e não lineares para simulação do comportamento dinâmico de cabos de linhas de transmissão. Um modelo iterativo por elementos finitos é deduzido baseado na teoria de viga de Euler-Bernoulli, visando determina / In this work, linear and nonlinear mathematical models are used for the simulation of the dynamical behavior of transmission lines cables. An iterative finite element scheme is derived based on Euler-Bernoulli beam theory to predict resonance frequencies,

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, Florianópolis, 2015. / Made available in DSpace on 2016-04-19T04:15:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 338177.pdf: 3426328 bytes, checksum: b4df44b3b293360aca3ecfaa6076f040 (MD5) Previous issue date: 2015 / Altos níveis de tensão e corrente podem ser induzidos em dutos metálicos devido as linhas de transmissão (LTs) em áreas onde estas estruturas compartilham o mesmo corredor. Esta interferência eletromagnética tem sido um importante assunto de pesquisa nas últimas décadas. Neste trabalho, os diferentes acoplamentos entre LTs e dutos enterrados (acoplamento indutivo e condutivo) são estudados, implementados e validados. A zona de interferência e a influência da estrutura do solo também são abordadas em ambos acoplamentos. Ao final, um estudo de caso é apresentado para validação do modelo completo, onde a interferência indutiva e a interferência condutiva são calculadas.<br> / Abstract : Significant voltage and current levels can be induced in metallic pipelines due to power lines in areas where this structures share the same corridor. This electromagnetic interference has been an important research subject over the last decades. In this work, the different couplings between power lines and buried pipelines (inductive and conductive coupling) ares tudied, implemented and evaluated. The interference zone and the influence of the soil structure are also addressed for both couplings. Finally, a study case is presented to evaluate the complete model, where the inductive and conductive interference are calculated.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil, Florianópolis, 2013 / Made available in DSpace on 2013-12-06T00:05:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 319242.pdf: 3325144 bytes, checksum: 3f18c4f87bd059debcab912605add12b (MD5) Previous issue date: 2013 / A difusão da informação tem crescido exponencialmente face à evolução da tecnologia da comunicação e à disponibilização de diversos equipamentos eletrônicos ofertados no mercado para este fim. O barateamento desses aparelhos torna-os cada vez mais acessíveis ao grande público, permitindo sua aquisição e utilização nas mais diversas áreas das atividades humanas como comércio, educação, lazer e nas geociências. O presente trabalho de pesquisa aborda o emprego dos produtos da tecnologia da informação pelas comunidades e instituições para a troca de informações sobre questões de natureza antrópica e de causas naturais, na gestão e monitoramento de Faixas de Segurança de Linhas de Transmissão de energia elétrica de alta tensão. Procurou-se conhecer o estado da arte das ciências e tecnologias envolvidas no projeto de tese. Após estes estudos propõe-se a combinação dos novos recursos disponíveis na tecnologia da informação para a criação de um instrumento de auxílio no monitoramento e na gestão da Faixa de Segurança. Esta tese, de caráter teórico, parte do princípio de que os atuais procedimentos de monitoração e gestão de ocorrências em linhas de transmissão podem ser melhorados através de uma maior interação da empresa com a comunidade e demais órgãos governamentais. O elemento de conexão proposto é um instrumento de comunicação virtual projetado para ser um portal informativo constituindo-se em um elemento de interação entre as populações de grupos distintos da sociedade e a empresa responsável pela rede elétrica de alta tensão. No instrumento desenvolvido através de pesquisa exploratória, pretende-se que os dados de natureza geográfica possam ser levantados em campo não só por equipes técnicas, mas também com a participação popular. O método de pesquisa consistiu na consulta de bibliografia, documentação, na obtenção de informações por intermédio de entrevistas com administradores de empresa do ramo de energia elétrica e na comparação. A comparação entre portais destinados a comunidades, corporações e regiões serviu como orientação para a construção do modelo proposto, diferente e específico para atender os objetivos do presente trabalho dentro dos princípios técnicos e científicos da informação e cartografia multimídia. <br> / Abstract: The dissemination of information has grown exponentially in line with developments in communication technology and the availability of various electronic equipment offered in the market for this purpose. The falling cost of these devices makes them more accessible to the general public, allowing their acquisition and use in several areas of human activities such as trade, education, leisure and geosciences. This research paper discusses the use of information technology products by communities and institutions to exchange information about matters of anthropogenic and natural causes in the management and monitoring of security strip transmission lines of high voltage electricity. We sought to know the state of the art science and technologies involved in the thesis project. After these studies it is proposed that the combination of the new features available in information technology to create a tool to aid in monitoring and management of Range Safety. This thesis, to the theoretical, assumes that current procedures for monitoring and event management in transmission lines can be improved through greater interaction with the community and other government agencies. The connecting element proposed is a virtual communication tool designed to be an information portal which turns to be an element of interaction between people of different groups of society and the company responsible for the high voltage grid. In the instrument developed through exploratory research, it is intended that the data in geographical field can be raised not only by technical teams, but also with popular participation. The research method consisted of the consultation of bibliography, documentation, obtaining information through interviews with managers of company in the field of electricity and comparison. The comparison between portals for communities, corporations and regions served as a guideline for the construction of the proposed model, different and specific to meet the objectives of this work within the principles of technical and scientific information and multimedia cartography.

Orientador: Maria Cristina Dias Tavares / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-05T22:47:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Gertrudes_JoaoBosco_M.pdf: 6826873 bytes, checksum: 2b476528549162ae8d62b6920b535fdd (MD5) Previous issue date: 2005 / Resumo: Um dos requisitos necessários para estudos e simulação de fenômenos transitórios em sistemas de energia elétrica (aterramentos, linhas de transmissão, etc) é a modelagem adequada do comportamento eletromagnético do solo. Na literatura, os parâmetros (condutividade e permissividade) são usualmente considerados independentes da freqüência, com condutividade (s) constante, e permissividade (e) que pode ser desprezada (?e << s). Estas aproximações quase-estacionárias, tradicionalmente usadas em sistemas de potência podem acarretar erros consideráveis ou modelos inadequados para altas freqüências e fenômenos transitórios rápidos, por exemplo, associados à descargas atmosféricas, uma vez que esses parâmetros (s, ?e) são fortemente dependentes da freqüência. Portanto, torna-se necessário o conhecimento do comportamento do solo na faixa de freqüência 0 a 2 MHz, faixa na qual se encontra o espectro de freqüência da maior parte dos distúrbios do sistema elétrico. Neste trabalho apresentamos novas medições de campo de parâmetros do solo, com amostras coletadas na região de Cachoeira Paulista/SP. Os parâmetros são calculados na faixa de 100 Hz a 2 MHz de acordo com os procedimentos de medição em campo e validação propostos Portela em 1997. São também apresentados procedimentos para minimização da dispersão inerente das medições de campo: identificação das componentes de freqüência dos sinais medidos na amostra através de Transformada de Fourier e uso de filtros adequados para filtragem de ¿ruídos¿. Estes procedimentos são necessários para medição das amplitudes e defasagem entre sinais de tensão e corrente injetados na amostra, na componente de primeira harmônica, dados fundamentais para levantamento dos parâmetros do solo. Para evidenciar a importância da correta modelagem do solo em função da freqüência é feito um estudo comparativo da influência dos parâmetros do solo no desempenho de uma linha de transmissão (LT) trifásica, simples, 440 kV, idealmente transposta, considerando modelo de solo com dependência na freqüência versus modelo de solo a parâmetros constantes (abordagem usual) / Abstract: One of the essential requirements for studies and adequate simulation of transient phenomena in power systems (transmission lines, grounding systems, etc) is the adequate representation of ground effect. Most used procedures assume that the ground may be considered frequency independent, having a constant conductivity (s) and an electric permittivity (e) that can be neglected (?e << s). These three assumptions are quite far from reality and can originate an inadequate soil model for some applications, especially, fast transients phenomena involving atmospheric discharges. It is necessary to have a proper knowledge of soil electromagnetic behaviour in a reasonably wide frequency range, typically from 0 to 2 MHz. In this work we present some procedure to measure, analyze and model the soil electromagnetic behaviour (conductivity s and permittivity e) in the frequency domain, with results obtained in ten soil samples collected at Cachoeira Paulista, Brazil southeast region / Mestrado / Energia Eletrica / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientadores : Jose Pissolato Filho, Maria Cristina Dias Tavares / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-03T03:51:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Prado_AfonsoJosedo_D.pdf: 3301034 bytes, checksum: 6bebc98c6390b0b744ee507f1ec31840 (MD5) Previous issue date: 2002 / Doutorado

Orientadores : Jose Pissolato Filho, Maria Cristina Dias Tavares / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-03T15:13:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Kurokawa_Sergio_D.pdf: 1272093 bytes, checksum: aa03df351ad2dc310184019293aa31f4 (MD5) Previous issue date: 2003 / Doutorado

Orientador: Sergio Kurokawa / Co-orientador: Eduardo Coelho Marques da Costa / Banca: Marcos Julio Rider Flores / Banca: Rogério Andrade Flauzino / Resumo: Um modelo de linhas de transmissão é desenvolvido diretamente no domínio do tempo com base no método de Bergeron. A inclusão do efeito da frequência sobre os parâmetros longitudinais é realizada no domínio do tempo por meio da aproximação de Z(ω) por uma função racional utilizando "vector fitting". As perdas na linha são representadas por meio de uma impedância variável em função da frequência, modelada por elementos discretos de circuitos elétricos obtidos a partir dos polos e zeros da função racional obtida no ajuste da curva de Z(ω). Dessa forma, o efeito da frequência pode ser incluído no modelo de Bergeron diretamente no domínio do tempo. O modelo proposto nesta dissertação de mestrado é validado com base nos resultados obtidos a partir do conceituado modelo "Universal Line Model" e do modelo de linha por equações de estado levando em conta o efeito da frequência / Abstract: A transmission line model is developed directly in the time domain based on the Bergeron's method. The inclusion of the frequency effect in the longitudinal parameters is performed in the time domain through the approximation of the Z(ω)by a rational function using vector fitting. The line losses are represented with a variable impedance as a function of frequency, modeled by discrete elements of electrical circuits obtained through the poles and zeros of the adjusted Z(ω) curve. Thus, the frequency effect can be included in the Bergeron's model directly in the time domain. The proposed model in this Master's thesis is validated with the results obtained from the prestigious Universal Line Model and with the line's model that takes into account the frequency effect through state equations / Mestre