Made available in DSpace on 2014-06-12T16:00:17Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo6352_1.pdf: 3506508 bytes, checksum: d2730a2c9628d30e079fa0dcef4aa7df (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2007 / Com o advento da promulgação das Leis 10.847/2004 e 10.848/2004, o Setor Elétrico Brasileiro passou a adotar a competitividade como elemento balizador para obtenção das concessões, seja na transmissão, seja na geração de energia elétrica. Nesse sentido, as empresas do setor terão que intensificar, significativamente, os processos de monitoramento dos equipamentos que constituem o sistema elétrico, de forma a otimizar suas utilizações, repercutindo, em conseqüência, nas decisivas questões de vida útil dos mesmos e, portanto, na confiabilidade, continuidade e qualidade do fornecimento de energia elétrica para a sociedade. O avanço tecnológico ocorrido nas duas últimas décadas, particularmente nos sistemas micro-processados, vem repercutindo em melhorias das ferramentas disponibilizadas para a operação do Sistema Nacional Interligado SIN. Os sistemas de proteção e controle das instalações migraram, nesse período, da tecnologia eletromecânica para a eletrônica analógica e desta para a digital, tornando-se subsistemas bastante eficientes. Com os equipamentos de grande porte, como os geradores, turbinas, transformadores, reatores, dentre outros, não se constatou um avanço de igual intensidade na técnica do monitoramento. Muitas são as situações em que os equipamentos aparentam estar funcionando em condições plenamente satisfatórias quando, na realidade, eles estão submetidos a condições críticas. É como um indivíduo que sofre um ataque cardíaco fulminante, um incremento infinitesimal de estresse no equipamento tornao indisponível e quase sempre o danifica. Dentro deste contexto, essa dissertação de mestrado focaliza as possibilidades de melhor aproveitamento da tecnologia disponível de sensores, particularmente, ópticos, acústicos e micro-processados para otimizar o processo de supervisão e monitoramento de equipamentos, bem como para melhor condicionar a aprendizagem dos fenômenos que, internamente, neles ocorrem. Neste caso o da aprendizagem explorase a técnica de realidade virtual numa visão imediatista para, nos médio e longo prazos, prospectar a possibilidade de investimento em sistemas virtuais on line , aqui entendido como a perspectiva de monitoramento do funcionamento interno do equipamento visualizado em tempo real e em espaço tridimensional. Para atingir os objetivos visualizados, a presente dissertação faz abordagem em três grandes aspectos, adotando uma dinâmica top down , do geral para o particular. O primeiro aspecto aborda o estado atual da arte de monitoramento de equipamentos, de um modo geral, de forma a contextualizar onde estamos . O segundo, apresenta as perspectivas de avanços esperados na aplicação da tecnologia disponível. Neste caso, considerando o grande espectro de equipamentos e possibilidades, bem como para dotar o trabalho de pragmatismo, apresenta-se uma proposta de modelo, cunhado de endoscópico , para um equipamento específico o transformador de potência. Sua escolha deveu-se ao fato de ele se constituir num dos mais caros e importantes equipamentos de um sistema elétrico. Finalmente, o terceiro aspecto enfoca um estudo de caso que permite validar o conceito proposto. Para tanto, foram feitas simulações de descargas parciais no Centro de Pesquisa de Energia Elétrica CEPEL, entidade de renome nacional e que atende, precipuamente, às empresas do Grupo Eletrobrás. Nas simulações, em apreço, enfocando, desta feita, um subconjunto dos problemas de um transformador de potência, foram geradas situações de falhas internas e a partir do uso de fibra óptica e sensores acústicos foi possível mapear a provável localização do defeito, locando-o no espaço tridimensional. Pôde-se concluir, portanto, que pequenas descargas internas que, em números repetidos, resultam na gradativa deteriorização das partes isolantes, podem, a partir do uso adequado de sensores, ser detectadas a tempo hábil, evitando-se uma perda do equipamento, que via de regra repercute em profundo prejuízo para as empresas e para a operação do sistema elétrico. Em síntese, a dissertação apresenta o status atual geral do monitoramento de equipamentos (ou seja, onde estamos), para onde, entendemos que devamos caminhar, inclusive contemplando a técnica de Realidade Virtual e, de forma prática, a partir de um estudo de caso, demonstra não se tratar apenas de uma idéia teórica ou de um desejo sem suporte técnico, mas sim de um objetivo plenamente alcançável

Made available in DSpace on 2016-08-17T14:53:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Newton_ Teixeira _do_ Nascimento Junior.pdf: 3217306 bytes, checksum: c4c1a1e0f923de4227056ce0050d06f8 (MD5) Previous issue date: 2010-10-05 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / This paper presents a computational method to monitor the operating state of steady electric power transformers in a real time and perspectives of operation over time trends and their operation. The methodology consists of two main steps. The first step is building composed of a block of fuzzy inference s block that can monitor real-time values of transformer s electrical parameters of the transformer (current, voltage between phases, power, oil temperature, winding temperature), to analyze and map these inputs into a single output that reflects what has been defined as operational status of the transformer. We defined five regions of transformer s operation by which a processor can work: emergency, urgent, warning, stable and great. The second step analyze the trend of increase / decrease of operating state obtained from the fuzzy block in a given period, as one day, a month, one year and / or several years. This trend can be characterized in various ways, such as increasing, decreasing very constant. Statistical methods are employed for this analysis. The methodology was evaluated on a database of a large company of generation and transmission of electric energy from the Brazilian electricity sector. The results were satisfactory in that the development of operation of such equipment was qualitatively mapped and their tendencies well characterized. Conceptually, the analytical model presented can be extended to multiple processing units, electric and other functions for up to a full network of interest, allowing subsidize the operation of this and can indicate the need for any future system reinforcements. / Este trabalho apresenta uma metodologia computacional para monitorar o estado operacional em regime permanente de transformadores de potência elétrica ao longo do tempo e suas respectivas tendências de operação. A metodologia é composta de duas etapas principais. Na primeira etapa é construído um bloco de inferência fuzzy capaz de monitorar em tempo real os valores de variáveis elétricas do transformador (corrente, tensão entre fases, potência, temperatura do óleo e temperatura dos enrolamentos), analisar e mapear estas entradas em uma única saída que reflete o que foi definido como estado operacional do transformador. Foram definidas cinco regiões de operação pelas quais um transformador pode trabalhar: emergência, urgência, advertência, estável e ótimo. A segunda etapa trata de analisar a tendência crescimento/decrescimento desse estado operativo obtido do bloco fuzzy em um determinado período, tal como um dia, um mês, um ano e/ou vários anos. Essa tendência pode ser caracterizada de várias formas, tais como crescente, muito decrescente, constante. Métodos estatísticos são empregados para realizar essa análise. A metodologia foi avaliada com uma base de dados de uma grande empresa geradora e transmissora de energia do setor elétrico brasileiro. Os resultados alcançados foram satisfatórios, na medida em que a evolução de operação desses equipamentos foi qualitativamente mapeada e suas tendências bem caracterizadas. Conceitualmente, o modelo de análise apresentado pode ser estendido para várias unidades transformadoras, para outras funções elétricas e até para uma rede de interesse completa, permitindo subsidiar a operação desta e dar indicativos de necessidade de reforços futuros no sistema.