Made available in DSpace on 2014-06-12T17:38:30Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo6838_1.pdf: 8328507 bytes, checksum: d656bce5f5df0978588e23edcc6f1957 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2008 / Companhia Hidro Elétrica do São Francisco / Os Transformadores de Potencial Capacitivos (TPC) fornecem através dos seus enrolamentos secundários as informações do sinal de tensão do sistema elétrico de potência para controle, proteção e medição. Falhas destes equipamentos podem causar saídas intempestivas de linhas de transmissão (LT) que resultam em severas penalidades impostas pela regulamentação do setor elétrico. Este fato requer agilidade da manutenção para recompor a função transmissão no menor tempo possível, bem como medidas preventivas no sentido de reduzir os desligamentos não programados. Neste contexto, estudos têm sido realizados para modelar os TPC voltados para análises de transitórios eletromagnéticos. Diante do estado da arte, o trabalho mostra que nas manobras de abertura da LT podem ocorrer amplificações da tensão nos secundários do TPC por um tempo sustentado, fruto da interação transitória que causa solicitações térmicas e dielétricas impostas aos componentes do mesmo. Esta interação é influenciada pelo projeto do equipamento e pelo grau de compensação da LT, comprovados neste estudo através de levantamento da resposta em frequência, ensaios nos componentes de diferentes projetos de TPC e simulações digitais. Além disto, o trabalho apresenta registros oscilográficos do sistema de transmissão da Companhia Hidro Elétrica do São Francisco como ilustração da existência deste fenômeno. Destaca-se ainda que a expansão do sistema interligado nacional pode exigir maior frequência de manobras das LT, o que implica em majoração dos efeitos mencionados

Submitted by Pedro Barros (pedro.silvabarros@ufpe.br) on 2018-07-31T19:41:33Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) DISSERTAÇÃO Ricardo Gomes da Silva.pdf: 2098453 bytes, checksum: 2cf7958eced9d1075b33c711270dc75d (MD5) / Approved for entry into archive by Alice Araujo (alice.caraujo@ufpe.br) on 2018-08-01T21:59:01Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) DISSERTAÇÃO Ricardo Gomes da Silva.pdf: 2098453 bytes, checksum: 2cf7958eced9d1075b33c711270dc75d (MD5) / Made available in DSpace on 2018-08-01T21:59:01Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) DISSERTAÇÃO Ricardo Gomes da Silva.pdf: 2098453 bytes, checksum: 2cf7958eced9d1075b33c711270dc75d (MD5) Previous issue date: 2017-03-06 / Transformadores de Potencial Capacitivo (TPC) são importantes equipamentos instalados em subestações de alta tensão. Têm como função reduzir a tensão elétrica para valores compatíveis de medição, controle e proteção do sistema de potência. Esses equipamentos dissipam energia térmica resultando em campos de temperaturas superficiais definidos. Porém, quando há alguma avaria interna a dissipação térmica aumenta afetando o dielétrico e proporcionando uma elevação na temperatura da superfície externa. O objetivo do presente trabalho foi estudar o comportamento térmico de um TPC utilizando a simulação numérica por CFD na plataforma ANSYS-CFX. O modelo desenvolvido foi utilizado para analisar o comportamento térmico relacionado com o número de falhas, e ao fim das análises, foram constatados que pequenos aumentos na temperatura externa indicam altos valores internamente, contribuindo para degradação dos isolantes e consequentemente a diminuição da vida útil do equipamento. Esta metodologia será aplicada em subestações, onde a manutenção preditiva por meio de inspeções termográficas é a principal ferramenta de diagnóstico para tomada de decisões na predição de falhas. / Capacitive Potential Transformers (TPC) are important equipment installed in high voltage substations. They have the function of reducing the electrical voltage to compatible values of measurement, control and protection of the power system. These devices dissipate thermal energy resulting in defined surface temperature fields. However, when there is some internal fault the thermal dissipation increases affecting the dielectric and providing a rise in the temperature of the external surface. The objective of the present work was to study the thermal behavior of a TPC using numerical CFD simulation in the ANSYS-CFX platform. The developed model was used to analyze the thermal behavior related to the number of faults. At the end of the analyzes, it was observed that small increases in the external temperature indicate high values internally, contributing to the degradation of the insulators and consequently the reduction of the useful life of the equipment. This methodology will be applied in substations, where predictive maintenance through thermographic inspections is the ain diagnostic tool for decision making in predicting faults.

This dissertation proposes a modeling methodology for Inductive and Capacitive Voltage Transformers (IVT and CVT) for high-frequency electrical transients analysis, up to 3 MHz. The model construction starts from the VT s sweep frequency test, carried out by a commercial Sweep Frequency Response Analyzer (SFRA) with special connections, in order to obtain its short-circuit Admittance Matrix. The SFRA is designed for another purpose, to detect displacement of windings or fault in the magnetic core of power transformers based on voltage transfer analysis. Therefore, due to this fact, the measured data needs to be corrected and recalculated, through and external routine, to adequately represent the proper and mutual admittance values of the Matrix. After its correction, the Admittance Matrix serves as input data to the Matrix Fitting method, a frequency-response approximation tool by means of modified rational functions, which is part of the Vector Fitting (VF) routine, freely available for non-commercial purposes in MATLAB®. The results are an approximated rational function, in state-space or pole-residue model, and a RLC equivalent network proper to be used in electromagnetic transients analysis software, such as the Alternative Transients Program (ATP). The models validation is accomplished based on the comparison between the transient responses of the created model, through simulation in ATP/EMTP, and the IVTs and CVTs laboratory tests when both are submitted to a step function excitation. / Esta dissertação propõe uma metodologia para a modelagem de Transformadores de Potencial Indutivos (TPIs) e Capacitivos (TPCs) para estudos de transitórios eletromagnéticos em altas frequências, na ordem de até 3 MHz. A obtenção dos modelos inicia através do ensaio de varredura em frequência dos TPs utilizando um Sweep Frequency Response Analyzer (SFRA) comercial por meio de conexões especiais de modo a obter as Matrizes de Admitâncias de curto-circuito. Os fabricantes do SFRA projetaram este equipamento com outro objetivo, o da realização de estudos de transferência de tensão, para detectar possíveis deformações mecânicas ou falhas internas em transformadores de potência. Desse modo, os dados obtidos dessa medição necessitam ser corrigidos e recalculados, através de uma rotina externa, a fim de representar adequadamente os valores das admitâncias próprias e mútuas desta Matriz. Uma vez corrigida, essa Matriz de Admitâncias servirá como entrada para inicializar o método do Ajuste Matricial (Matrix Fitting), que é uma ferramenta fundamental para aproximação da resposta em frequência por funções racionais modificadas que integra a rotina de Ajuste Vetorial, disponível livremente para fins não comerciais no MATLAB®. Como resultado, são obtidas sua função racional aproximada, em modelos de espaço de estados ou de polo-resíduo, e uma rede RLC equivalente complexa, propícia para o uso direto em programas de análises de transitórios eletromagnéticos, como o Alternative Transients Program (ATP). A validade dos modelos criados foi verificada por meio da comparação das respostas transitórias dos equivalentes gerados, através de simulações no EMTP/ATP, com os ensaios feitos em laboratório e em campo em TPIs e TPCs quando submetidos a uma excitação com uma função degrau.

Submitted by Lucienne Costa (lucienneferreira@ufcg.edu.br) on 2017-12-13T16:54:10Z No. of bitstreams: 1 CÉLIO ANÉSIO DA SILVA - TESE (PPGEE) 2014.pdf: 1651226 bytes, checksum: a70dc4864a551f419c02ff41303eaffc (MD5) / Made available in DSpace on 2017-12-13T16:54:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 CÉLIO ANÉSIO DA SILVA - TESE (PPGEE) 2014.pdf: 1651226 bytes, checksum: a70dc4864a551f419c02ff41303eaffc (MD5) Previous issue date: 2014-05-29 / Capes / Um novo método de obtenção de parâmetros de filtros digitais recursivos (FDR) é apresentado para reduzir o impacto da resposta transitória dos Transformadores de Potencial Capacitivos (TPC) sobre o desempenho dos sistemas de medição, proteção e controle. Assumindo uma topologia predefinida, os parâmetros dos filtros são obtidos a partir da resposta em frequência do TPC de interesse. Diferentemente das técnicas reportadas na literatura, o método se aplica com facilidade a TPC de diferentes classes de tensão e independe das características operacionais do sistema. Para tanto, faz-se necessário conhecer a resposta em frequência do TPC em questão, no espectro de frequência de interesse. A validação do método é realizada através de simulações digitais em tempo real via simulador RTDSTM (Real Time Digital Simulator). As análises são baseadas em dados de sistemas elétricos reais e no funcionamento dinâmico dos filtros através da estimação dos fasores das tensões e estudos de localização de falta. A partir dos resultados obtidos, verifica-se que a presença dos FDR reduz significativamente os erros de medição causados pelos TPC quando submetidos a condições transitórias. Portanto, os FDR surgem como uma forma simples e de baixo custo para melhorar o desempenho e a confiabilidade dos sistemas de medição, proteção e controle. / A new method for obtaining recursive digital filter (FDR) parameters is presented in order to reduce the impact of Coupling Capacitor Voltage Transformer (CCVT) transient response on the performance of the measurement, protection and control systems. Assuming a pre-defined topology, the filter parameters are obtained from the CCVT frequency response of interest. Unlike the techniques reported in the literature, the method applies easily to CCVT of different voltage classes and it does not depend on the operating characteristics of the system, therefore, it is necessary to know the frequency response of the CCVT on the frequency spectrum of interest. The method is validated is through digital simulation using the RTDSTM (Real Time Digital Simulator). The analyzes are based on data obtained from electrical systems in service and on the dynamic performance of the filters by estimating the phasors of voltages and fault location studies. It is shown that the presence of FDR significantly reduces measurement errors caused by CCVT when subjected to transient conditions, therefore, the FDR arises as a simple and low cost alternative to improve the performance and reliability of measurement systems, protection and control.