O desempenho de uma linha de transmissão de energia está diretamente ligado ao número médio anual de descargas que nela incidem, o qual depende da densidade média de descargas ao solo na região e também do grau de exposição da linha. Modelos com diferentes graus de complexidade são encontrados na literatura para a estimativa da área de atração de estruturas a descargas atmosféricas. Entretanto, além das grandes simplificações sobre a física das descargas nas quais a maioria desses modelos se baseia, até recentemente não era possível considerar a configuração tridimensional das estruturas. Essa é uma limitação importante, pois detalhes do objeto afetam o campo elétrico e, consequentemente, o processo de formação do líder ascendente. Nesse contexto, o modelo desenvolvido em 2006 por Becerra e Cooray - SLIM (\"self-consistently interception model\") utiliza os conceitos mais recentes da física das descargas para a análise dos processos de formação e propagação do líder. Ao contrário dos demais modelos, o SLIM possibilita que se leve em conta a geometria tridimensional da estrutura. O modelo foi validado com base em comparações entre valores de campo elétrico para estabilização do líder em função da altura calculados e medidos em experimentos utilizando a técnica de descargas provocadas por foguetes, tendo-se obtido excelente concordância entre os resultados. Este trabalho destaca os aspectos mais importantes do SLIM e apresenta uma análise comparativa do mesmo com outros modelos bastante conhecidos, como o Modelo Eletrogeométrico, o Modelo de Eriksson e o Modelo de Rizk, além do procedimento simplificado recomendado pelo Guia IEEE Std. 1243. A análise é feita em termos da distância e do raio de atração, do número de descargas incidentes em uma linha de transmissão e do desempenho da mesma frente a descargas atmosféricas, discriminando as taxas de falhas causadas por falha de blindagem e por \"backflashover\". / In general, about 20 % to 60 % of the electric power service interruptions of distribution lines are attributed to lightning. For transmission lines, a typical figure is 70 %. The appraisal of the lightning performance of a power line is related to its mean flash collection rate, which depends on the mean ground flash density of the region and on the line exposure to direct lightning strokes. Models of different degrees of complexity are found in the literature for the estimation of lightning striking distances of objects and structures. However, besides the oversimplifications of the physical nature of the lightning discharge on which most of the models are based, till recently the tridimensional structure configuration could not be considered. This is an important limitation, as edges and other details of the object affect the electric field and, consequently, the upward leader initiation. Within this context, the self-consistently interception model (SLIM) proposed in 2006 by Becerra and Cooray is state-of-the-art leader inception and propagation leader model based on the physics of leader discharges which, unlike the other existing models, enables the tridimensional geometry of the structure to be taken into account. For the validation of the model, data obtained in rocket-triggered lightning experiments were used and an excellent agreement was found between measured and calculated leader stabilization electric fields as a function of the height of the rocket. This work describes the most important aspects of the new model and presents a comparative analysis of SLIM and other well-known model such as the Electrogeometric Model (EGM), Erikssons Model, and Rizks Model, as well as the simplified procedure recommended by IEEE Std. 1243. The analysis is done in terms of the striking distance, attractive radius, and the flash collection rate of a transmission line, as well as on its lightning performance, discriminating between the failure rates caused by shielding failure and backflashover.

O desempenho de uma linha de transmissão de energia está diretamente ligado ao número médio anual de descargas que nela incidem, o qual depende da densidade média de descargas ao solo na região e também do grau de exposição da linha. Modelos com diferentes graus de complexidade são encontrados na literatura para a estimativa da área de atração de estruturas a descargas atmosféricas. Entretanto, além das grandes simplificações sobre a física das descargas nas quais a maioria desses modelos se baseia, até recentemente não era possível considerar a configuração tridimensional das estruturas. Essa é uma limitação importante, pois detalhes do objeto afetam o campo elétrico e, consequentemente, o processo de formação do líder ascendente. Nesse contexto, o modelo desenvolvido em 2006 por Becerra e Cooray - SLIM (\"self-consistently interception model\") utiliza os conceitos mais recentes da física das descargas para a análise dos processos de formação e propagação do líder. Ao contrário dos demais modelos, o SLIM possibilita que se leve em conta a geometria tridimensional da estrutura. O modelo foi validado com base em comparações entre valores de campo elétrico para estabilização do líder em função da altura calculados e medidos em experimentos utilizando a técnica de descargas provocadas por foguetes, tendo-se obtido excelente concordância entre os resultados. Este trabalho destaca os aspectos mais importantes do SLIM e apresenta uma análise comparativa do mesmo com outros modelos bastante conhecidos, como o Modelo Eletrogeométrico, o Modelo de Eriksson e o Modelo de Rizk, além do procedimento simplificado recomendado pelo Guia IEEE Std. 1243. A análise é feita em termos da distância e do raio de atração, do número de descargas incidentes em uma linha de transmissão e do desempenho da mesma frente a descargas atmosféricas, discriminando as taxas de falhas causadas por falha de blindagem e por \"backflashover\". / In general, about 20 % to 60 % of the electric power service interruptions of distribution lines are attributed to lightning. For transmission lines, a typical figure is 70 %. The appraisal of the lightning performance of a power line is related to its mean flash collection rate, which depends on the mean ground flash density of the region and on the line exposure to direct lightning strokes. Models of different degrees of complexity are found in the literature for the estimation of lightning striking distances of objects and structures. However, besides the oversimplifications of the physical nature of the lightning discharge on which most of the models are based, till recently the tridimensional structure configuration could not be considered. This is an important limitation, as edges and other details of the object affect the electric field and, consequently, the upward leader initiation. Within this context, the self-consistently interception model (SLIM) proposed in 2006 by Becerra and Cooray is state-of-the-art leader inception and propagation leader model based on the physics of leader discharges which, unlike the other existing models, enables the tridimensional geometry of the structure to be taken into account. For the validation of the model, data obtained in rocket-triggered lightning experiments were used and an excellent agreement was found between measured and calculated leader stabilization electric fields as a function of the height of the rocket. This work describes the most important aspects of the new model and presents a comparative analysis of SLIM and other well-known model such as the Electrogeometric Model (EGM), Erikssons Model, and Rizks Model, as well as the simplified procedure recommended by IEEE Std. 1243. The analysis is done in terms of the striking distance, attractive radius, and the flash collection rate of a transmission line, as well as on its lightning performance, discriminating between the failure rates caused by shielding failure and backflashover.

Submitted by Liliane Ferreira (ljuvencia30@gmail.com) on 2018-07-20T11:48:13Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Marcos Eduardo de Souza Lauro - 2018.pdf: 2144486 bytes, checksum: e3297466fed7157ebeb44ccefd128da8 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2018-07-23T12:04:22Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Marcos Eduardo de Souza Lauro - 2018.pdf: 2144486 bytes, checksum: e3297466fed7157ebeb44ccefd128da8 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2018-07-23T12:04:22Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Marcos Eduardo de Souza Lauro - 2018.pdf: 2144486 bytes, checksum: e3297466fed7157ebeb44ccefd128da8 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2018-07-13 / The present dissertation aims to evaluate the quality of the service provided by Celg Distribuição, through its continuity indicators, in order to propose improvement actions for the company. The collective indicators of duration and the equivalent frequency of interruptions (DEC and FEC), using a database formed from more than 200 data sets, are evaluated through unpublished methodologies for the theme, spatial analysis and decomposition of Oaxaca, with 200 million of observations related to all interruptions between 2014 and 2016 in the concession area of ​​the distributor. The main results indicate that there is a structural problem with the extrapolation of the regulatory limits of the distributor's indicators, placing it as the worst distributor in Brazil in recent years, a problem that was accentuated by the transfer of control of the State of Goiás to the Union in 2011. This problem presents a heterogeneous problem along the 200,000 km² area of ​​the concession area, whose problem is concentrated in the interior regions of the State of Goiás. In addition, there are significant differences regarding the the Metropolitan Region of Goiânia (REMG) and the interior of the State regarding the durations of the power outages. With the research, four actions are proposed for the company, being they to apply actions of the best electrical assemblies to those where the situation is more critical; to request the regulatory body to redefine regulatory limits; identify the primary cause of the outage; define a specific maintenance policy for the interior of the state of Goiás, a region whose continuity problem is more pronounced than in Goiânia. / A presente dissertação tem o objetivo de avaliar a qualidade do serviço prestado pela Celg Distribuição, por meio de seus indicadores de continuidade, a fim de propor ações de melhoria para a empresa. Avalia-se, por meio de metodologias inéditas para o tema, análise espacial e decomposição de Oaxaca, os indicadores coletivos de duração e frequência equivalente das interrupções (DEC e FEC), por meio de uma base de dados formada a partir de mais de 200 milhões de observações, relativas à todas as interrupções ocorridas entre 2014 e 2016 na área de concessão da distribuidora. Os principais resultados apontam que há um problema estrutural com a extrapolação dos limites regulatórios dos indicadores da distribuidora, colocando-a como pior distribuidora do Brasil nos últimos anos, problema que foi acentuado a partir da transferência de controle acionário do Estado de Goiás para a União, em 2011. Este problema apresenta-se de forma heterogênea ao longo dos cerca de 200 mil km² da área de concessão, cujo problema se concentra nas regiões do interior do Estado de Goiás. Além disso, verifica-se diferenças relevantes no que tange a região metropolitana de Goiânia (REMG) e o interior do Estado quanto às durações das quedas de energia. Com a pesquisa, quatro ações são propostas para a empresa, sendo elas a de aplicar ações dos melhores conjuntos elétricos àqueles onde a situação é mais crítica; pleitear junto ao órgão regulador a redefinição dos limites regulatórios; identificar a causa primária da interrupção e; definir uma política de manutenção específica para o interior do estado de Goiás, região cujo problema da continuidade é mais acentuado que na Grande Goiânia.