Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, Florianópolis, 2016. / Made available in DSpace on 2017-03-28T04:12:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 344669.pdf: 11650086 bytes, checksum: 16d239a2628e7b324df5e263d33a100c (MD5) Previous issue date: 2016 / Neste trabalho apresentam-se algumas propostas de estruturas conversoras com potencial aplicação como Solid State Transformer (SST), ou Transformadores de Estado Sólido (em português) para microrredes cc e/ou ca. As estruturas possuem como características comuns a utilização de transformadores (o que garante isolação galvânica e fácil adequação de tensão entre cargas e fontes) e a capacidade de modularidade. Algumas estruturas propostas também apresentam a capacidade de acomodar sistemas de acumulação de energia, o que favorece sua utilização também como UPS ou como SST que auxiliam o black-start do sistema a que estão conectados.Inicialmente é apresentada uma revisão das principais topologias de SST encontradas na literatura que possuem isolação galvânica. Após, faz-se uma generalização matemática do conversor Multi Active-bridge (MAB) monofásico, propondo-se uma nova metodologia para controle da tensão nas portas de conversores pertencentes a essa família. Prosseguindo, apresenta-se uma nova família de conversores cc-cc derivados de conversor Dual Active Bridge (DAB) e Triple Active Bridge (TAB), ambos já bastante conhecidos na literatura. Essa família proposta apresenta a capacidade de poder interligar redes cc-cc bipolares e monopolares e/ou fornecerem dois níveis de tensão diferentes às cargas conectadas em suas saídas. Dentro dessa família, é estudado, simulado e testado de forma experimental o conversor denominado de DAB+DAB. Após, é proposta uma nova família de conversores ca-ca com link magnético de alta frequência. Esses conversores, encaixados na categoria Tipo A de SST, também são derivados dos conversores da família MAB. Em particular, apresenta-se o conversor DAB ca-ca com ponto médio. Este conversor é um DAB ca-ca, porém, devido ao ponto médio no transformador possui quatro portas, nas quais podem ser conectadas cargas ou fontes. Apesar de possuir o dobro de portas do DAB convencional, a tensão na carga é controlada usando apenas uma única variável de controle. Também é analisado e testado experimentalmente o DAB ca-ca misto. Os resultados obtidos em bancada corroboram as análises teóricas. Finalizando o trabalho, são propostas duas arquiteturas conversoras que se enquadram na categoria tipo D de SST. Essas estruturas possuem link magnético de alta frequência. O atrativo dessas estruturas são sua capacidade de interligar redes ca-ca monofásicas e/ou trifásicas e terem a capacidade de acomodar sistemas de acumulação de energia. Destaca-se também que a interligação do link magnético da arquitetura chamada de D1 possibilita o fornecimento de potência às cargas ligadas nas portas, mesmo se uma das fontes falhar. A estrutura tipo D1 é simulada, destacando também sua capacidade de quase equalizar as correntes de entrada quando alimentando cargas desequilibradas.<br> / Abstract : This work present converter structures with the potential to be used as Solid-State Transformers applied in dc or ac microgrids. These structures possess common features to transformers e.g. galvanic isolation and voltage adaptation (making easy the voltage adequacy between sources and loads), besides it presents modularity. Some of the depicted structures are also able to accommodate energy storage systems, which favors its utilization as an UPS or as black-start support systems, when interfaced with the electric gird.Initially, a literature review of the main topologies with galvanic isolation is presented. After that, a mathematical generalization of the single phase MAB is performed and a new port-voltage control methodology is proposed. A new family of converters derived from the well-known DAB (Dual Active Bridge) and TAB (Tripple Active Bridge) is presented. The proposed family can be employed to interconnect unipolar to bipolar grids or to provide two different voltage levels to its output loads. Within this family, the converter herein named as DAB+DAB is studied, simulated and experimentally tested. Then a new ac-ac converter family is proposed. This family can be classified as type A SST?s and are derived from the MAB as well. Particularly, the ac-ac DAB with midpoint connection is depicted. This converter is an ac version of the DAB, however due to it midpoint connection it presents four ports in which sources or loads can be connected. Despite of having twice as many ports than a conventional DAB, the load voltage is controlled using only one control variable. Moreover, the ac-ac DAB mixed is also analyzed and experimentally tested. All results confirm the theoretical analysis.Finalizing the present work, two more type D architectures are proposed. These architectures have high-frequency magnetic links and stand-out by its ability to interconnect single or three-phase ac-ac grids and interface energy storage systems.It is also worth mentioning the magnetic link herein named as D1, which allows power to be delivered to the load even if one phase of the systems is missing. Besides that, it has the capacity of almost equalize the input currents when supplying unbalanced loads.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2012-10-20T18:42:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 194166.pdf: 1134039 bytes, checksum: d3ac74670e71af4a3122262eb120e8e6 (MD5) / Este trabalho apresenta a aplicação eficiente do método numérico TLM- Transmission Line Method na solução dos principais problemas relacionados a transitórios elétricos em transformadores elétricos. Dadas a simplicidade e a eficiência desse método, torna-se possível o desenvolvimento de programas computacionais para a análise de diversos projetos de transformadores frente às solicitações transitórias elétricas, segundo as particularidades de cada fabricante, através de planilhas eletrônicas. Inicialmente, se define e justifica quais vêm a ser os três principais casos de transitórios elétricos relacionados a transformadores e a importância da análise desses casos, no contexto regional. Em seguida, esses três casos são analisados de forma teórica, baseando-se no que há de mais atual em cada um deles. Desta forma, se demonstra a necessidade do uso de ferramentas computacionais eficientes para a análise dos casos. Então, o método TLM é apresentado, através de exemplos relacionados aos três principais casos e em seguida cada um desses três casos é simulado, com a base no método. Dada a coerência obtida, a apresentação culmina com a validação experimental dos três casos, permitindo vislumbrar a aplicação do método em diversas outras situações particulares , de interesse de fabricantes de transformadores. A forma simples como os programas computacionais podem ser desenvolvidos é enfatizada.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2012-10-22T02:06:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 211902.pdf: 3623509 bytes, checksum: 92ba246c1431a84c86c0a2ed9c4f41eb (MD5) / Este trabalho apresenta o projeto e implementação de uma fonte de alimentação para um equipamento de raios X odontológico. Inicialmente, descreve-se o funcionamento do tubo de raios X e os parâmetros que influem no seu desempenho.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2012-10-22T02:35:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 210373.pdf: 29435324 bytes, checksum: c684c98b838bfb00408d31c98cbd2084 (MD5) / O trabalho proposto nesta dissertação tem como finalidade analisar e implementar o retificador trifásico isolado com fator de potência unitário baseado no transformador Scott para operação em aplicações de médias potências (10 kW - 100 kW) de modo confiável, robusto e eficiente.

Resumo: O crescimento da Geração Distribuída e das redes inteligentes afetaram a filosofia de planejamento e operação pela introdução de desbalanceamento e desequilíbrio das redes, requerendo o desenvolvimento de novas ferramentas computacionais para análise e operação das mesmas. Por isto, esta dissertação propõe a modelagem de um Fluxo de Potência Ótimo Trifásico que considere as impedâncias mútuas dos cabos, cuja função objetivo minimiza as perdas elétricas, que considera os limites operacionais de potência ativa e reativa do transformador da subestação das magnitudes de tensão nas barras; dos ajustes dos taps de reguladores de tensão e limites de transmissão de potência ativa utilizando a formulação linearizada. Os taps podem ser regulados de forma independente entre as fases, caso haja bancos de reguladores com comutadores de taps individuais, ou ajuste síncrono, caso haja regulador trifásico com um único comutador. O fasor tensão foi representado na forma retangular a fim de se obter ganhos de estabilidade numérica. Adotou-se o Método dos Pontos Interiores versão Primal-Dual para a resolução do problema, sendo o desempenho da formulação testada nos sistemas IEEE 34 barras e 123 Barras onde obteve-se um acréscimo nas perdas do sistema de aproximadamente 33% para o sistema 34 barras e 18% para o sistema 123 barras quando consideradas as impedâncias mútuas. No teste realizado considerando-se uma geração distribuída no sistema IEEE 34 barras houve uma redução significativa das perdas de aproximadamente 95%. Assim, esta formulação fornece uma ferramenta para análise dos impactos da geração distribuída e das impedâncias mútuas, cujos resultados são mais próximos do estado real da rede.

Orientador : Prof. Dr. Volmir Eugênio Wilhelm / Tese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Métodos Numéricos em Engenharia. Defesa: Curitiba, 31/10/2017 / Inclui referências : f. 148-56 / Área de concentração : Programação matemática / Resumo: O avanço tecnológico no desenvolvimento dos circuitos integrados possibilitou o surgimento de novos sistemas de automação em subestações. A automação na geração, distribuição e transmissão de energia avançou, passando de uma abordagem semi-automatizada para totalmente autônoma. A realidade governante é a de que cada vez mais os sistemas de geração, transmissão e distribuição do setor elétrico buscarão a minimização da intervenção humana e a maximização da automação remotamente supervisionada. Integrar os sistemas de monitoramento aos dispositivos eletrônicos inteligentes, desenvolvidos por diferentes fabricantes, tem sido um dos principais desafios das concessionárias de energia elétrica. A carência de integração entre estes sistemas contribui para o aumento significativo do retrabalho profissional que, por sua vez, implica em uma deficiência na qualidade do fornecimento de energia elétrica. Os dispositivos inteligentes, capazes de integrar os sistemas de automação da subestação, comunicam-se através de regras de sintaxe e semânticas chamadas de protocolos de comunicação. Tais protocolos, também foram evoluindo até que se chegou à norma IEC 61850 que objetiva padronizar as comunicações entre dispositivos em subestações e garantir a interoperabilidade dos mesmos. Esta tese (que é parte integrante do projeto de pesquisa e desenvolvimento, entre Copel e USP - P&D Aneel PD 6491-0247/2012) apresenta algumas das implementações de um modelo de monitoramento de transformadores de transmissão e distribuição para a criação de um sistema de gestão destes ativos, cuja topologia foi elaborada com base na IEC 61850. Foram identificados na lista da norma a inexistência de alguns Nós Lógicos LN's e também a carência de novos Grupos de LN's que, podem contribuir de maneira mais prática (sem a utilização de objetos genéricos da norma - GGIO's) e que contribuem de maneira expressiva para o monitoramento do estado deste tipo de ativo, possibilitando para que este trabalho acadêmico contribua para a revisão do capítulo da norma que versa sobre monitoramento e supervisão de transformadores (IEC 61850-7-4) e inaugurando modelos de Diagnostico e Expectativa de sua Vida Útil. Além do mais, propõe novas funcionalidades normatizadas para modelagem de sistemas de gestão de ativos com base na IEC 61850, uma vez que, o grupo de grandezas destes novos LN's tem relevante importância no impacto da degradação do ativo e afetando a sua vida útil. A implementação piloto incorpora camadas de diagnóstico e ações corretivas indicadas pelos prognósticos do sistema integrado de medições (formando uma plataforma de gestão de ativos), pela criação de dois novos Grupos de LN's, baseados no padrão IEC 61850: (B) - Diagnóstico da Degradação do Sistema de Isolamento de Transformadores; (E) - Expectativa de Vida Útil do Sistema de Isolamento de Transformadores, pós ação de recuperação do ativo. Para subsidiar a estrutura dos novos Grupos de LN's foi implementado um sistema piloto de gestão de ativos para dois transformadores da Copel Transmissão e Distribuição (Subestação do Pilarzinho em Curitiba no Paraná), onde utiliza-se uma técnica não invasiva, de exatidão de avaliação da degradação do sistema de isolamento dos transformadores, a chamada Espectroscopia Dielétrica por Corrente de Polarização e Despolarização (PDC) e a Medida de Condutividade do Óleo Isolante (LCM). Também para subsidiar as novas propostas de nós lógicos. Foi implementado também o processo de secagem da parte ativa baseado em filtros moleculares que consiste na remoção seletiva da molécula de água do óleo isolante provocando um desequilíbrio entre a umidade dos materiais isolantes, papel/óleo. Nesta tese foram propostos também dois novos LN's para os grupos (B) e (E) respectivamente: "Degradação do Sistema de Isolamento de Transformadores (papel-óleo) - BIOP", que agrupa Data Objects (novos e existentes) para o monitoramento da degradação sinérgica do meio de isolamento sólido (ex.: papel kraft) e do meio isolante líquido (ex.: óleo mineral, óleo vegetal); e "Vida Útil Remanescente do Sistema de Isolamento de Transformadores - ELTR", que agrupa Data Objects (novos e existentes) para o monitoramento, diagnóstico e gestão da vida útil remanescente do isolamento de transformadores pelo envelhecimento proveniente da ação térmica e da umidade na parte ativa. Tais LN's foram utilizados nos dispositivos eletrônicos inteligentes (IED's) da área piloto do projeto, de forma experimental (utilizando a Unidade Terminal Remota Hadrom Xtorm - da ALTUS, IEC 61850 compatível) e, avaliados e validados, em campo. Esta pesquisa poderá ser submetida ao comitê normativo da IEC de forma que no futuro, os novos grupos de LN's e novos LN's possam ser reutilizados em IEDs, de qualquer fabricante, para sistemas de monitoramento e supervisão de transformadores de potência. Foi utilizada no desenvolvimento desta tese a ferramenta Master Tool Xtorm, também da ALTUS, como ferramenta para a configuração, programação, simulação, depuração e parametrização das funções de monitoramento desenvolvidos. O sistema de gestão de ativos com monitoramento e supervisão baseados no padrão IEC 61850 permite integrar diferentes sistemas, que em conjunto com as novas aplicações apresenta uma evolução na abrangência da aplicação da norma e, portanto, possibilitando sistemas mais completos e que aumentam a eficácia e confiabilidade dos diagnósticos com base no monitoramento de estado e consequentemente, podendo impactar na melhoria da qualidade do gerenciamento de ativos e aumento da eficácia nas ações de manutenção. Palavras-chave: IEC 61850, Nós Lógicos, BIOP, ELTR, Grupos de Nós Lógicos, Monitoramento, Diagnóstico, Vida Útil de Transformadores, Gestão de Ativos, Transformadores de Potência. / Abstract: The technological advance in the development of the integrated circuits allowed the emergence of new automation systems in substations. Automation in distribution, transmission and power generation has advanced from a semi-automated to fully autonomous approach. The reality nowadays is that more and more systems of generation, transmission and distribution of the electric sector will seek to minimize human intervention and maximize remotely supervised automation. Integrating monitoring systems with intelligent electronic devices developed by different manufacturers has been one of the main challenges of electric utilities. The lack of integration between these systems contributes to a significant increase in professional rework, which, in turn, contributes to a deficiency in the quality of electric power supply. Smart devices capable of integrating substation automation systems communicate through syntax rules and semantics called communication protocols. These protocols have also evolved until the IEC 61850 standard has been reached, which aims to standardize communications between devices in substations and ensure their interoperability. This thesis (which is an integral part of the research and development project between COPEL and USP - Aneel P&D - PD 6491-0247 / 2012) presents some of the implementations of a transmission and distribution transformer monitoring model for the creation of a Management of these assets, whose topology was elaborated based on IEC 61850. The lack of some Logical Nodes LN 's and the lack of new LN' s Groups, which can contribute in a more practical way (without the use of generic objects of the standard - GGIO 's), have been identified in the standard list and contribute significantly to The monitoring of the state of this type of asset, enabling this academic work to contribute to the revision of the chapter of the standard regarding monitoring and supervision of transformers (IEC 61850-7-4) and inaugurating models of Diagnosis and Expectation of its Useful Life. In addition, it proposes new standardized functionalities for modeling asset management systems based on IEC 61850, since the group of values of these new LN's has relevant importance in the impact of asset degradation and affecting its useful life . The pilot implementation incorporates diagnostic layers and corrective actions indicated by the prognostics of the integrated measurement system (forming an asset management platform), through the creation of two new LN Groups based on the IEC 61850 standard: Diagnosis of the Degradation of the Isolation System of Transformers; (E) - Life Expectancy of the Isolation System of Transformers, after asset recovery action. In order to subsidize the structure of the new LN's Groups, a pilot asset management system was implemented for two transformers from Copel Transmission and Distribution (Pilarzinho Substation in Curitiba, Paraná), where a non-invasive technique, Degradation of the transformer insulation system, called the Polarization and Depolarization Current Spectroscopy (PDC) and the Insulating Oil Conductivity Measure (LCM). In order to support the structure of new proposals for logical nodes. It was also implemented the drying process of the active part based on molecular filters which consists of the selective removal of the water molecule from the insulating oil causing an imbalance between the moisture of the insulating materials, paper / oil. In this thesis were also proposed two new LN's for groups (B) and (E) respectively: "Degradation of the Transformer Isolation System (paper-oil) - BIOP", which groups Data Objects (new and existing) to monitor the synergistic degradation of the solid insulation medium (eg kraft paper) and the liquid insulation medium ( Mineral oil, vegetable oil); And the "Remaining Lifespan of the Transformer Isolation System - ELTR", which groups Data Objects (new and existing) for the monitoring, diagnosis and management of the remaining life of the transformer insulation by the aging caused by thermal action and humidity in the part Active These LNs were used in the experimental electronic area (IEDs) of the pilot area of the project, using the Hadrom Xtorm Remote Terminal Unit (ALTUS, IEC 61850 compatible) and evaluated and validated in the field. This research can be submitted to the normative committee of the IEC so that in the future, new groups of LN's and new LN's can be reused in IEDs, from any manufacturer, for systems of monitoring and supervision of power transformers. The tool Master Tool Xtorm, also from ALTUS, was used in the development of this thesis as a tool for the configuration, programming, simulation, debugging and parameterization of the monitoring functions developed. The system of asset management with monitoring and supervision based on the IEC 61850 standard allows the integration of different systems, which together with the new applications presents an evolution in the scope of the application of the standard and, therefore, enabling more complete systems that increase the efficiency and Reliability of diagnostics based on state monitoring and consequently, which may impact on improving the quality of asset management and increasing the effectiveness of maintenance actions. Keywords: IEC 61850, Logical Nodes, BIOP, ELTR, Logical Node Groups, State Monitoring, Diagnostics, Life of Transformers, Asset Management, Power Transformers.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:22:35Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2006-05-02Bitstream added on 2014-06-13T20:07:41Z : No. of bitstreams: 1 santos_l_me_ilha.pdf: 1220297 bytes, checksum: 8114f0f4e2845064643f9a6f61a9b362 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Este trabalho está direcionado à implementação de uma modelagem que venha possibilitar a realização dos cálculos das perdas técnicas no cobre do transformador trifásico de distribuição operando em condições não-senoidais, através da utilização do valor médio de Distorção Harmônica Total de Corrente drenada por suas cargas. Essa implementação visa facilitar a obtenção dos valores das perdas técnicas para múltiplas unidades transformadoras. Para atingir o objetivo mencionado, realizou-se um ensaio em curto-circuito através de ensaios experimentais aplicadas em uma unidade transformadora trifásica de distribuição com 15 kVA de capacidade. A fonte trifásica de alimentação utilizada na atividade proporciona o ajuste de tensão e da freqüência, possibilitando obter os valores de resistências CA dos enrolamentos do transformador para diferentes ordens harmônicas. Com o propósito de validar esta nova proposta, foi realizada uma análise confrontando-se os dados obtidos através da modelagem proposta neste trabalho e de uma outra bastante difundida pela literatura atual. Os cálculos foram efetuados utilizando-se dados de distorções harmônicas de correntes oriundas de medições de ramais de distribuição. Através da comparação dos resultados obtidos é possível verificar a validade da modelagem proposta. / This work is addressed to the implementation of a modeiling that comes to make possible the calculations of the technical losses in the copper of three-phase distribution transformers operating under non-sinusoidal conditions, using the médium value of Total Current Harmónio Distortion. This implementation seeks to provide easiness in the obtaining of the values of the technical losses for multiple transformer units in non-sinusoidal environment. Aiming to reach the mentioned objective, it was carried out a test in short circuit through appiied experimental activities in a three-phase distribution transformer unit with 15 k VA capacity. The three-phase source used in the activity provides the voltage and the frequency adjustment, making possible to obtain the values ofca resistances ofthe windings ofthe transformer for some harmónio orders. With the purpose ofvalidating this new proposal, an analysis was accomplished being confronted the data obtained through the modeiling proposed in this work with another one quite spread in the current literature. The calculations were carried out using current harmónio distortion data of measurements in distribution branch lines. Through the comparison of the obtained results it is possible to verify the validity ofthe proposed modeiling.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Elétrica, 2012. / Submitted by Albânia Cézar de Melo (albania@bce.unb.br) on 2013-01-03T11:18:02Z No. of bitstreams: 1 2012_EveraldoNonatoConceicao.pdf: 6088305 bytes, checksum: 737c0f603537010aff08a12834b622db (MD5) / Approved for entry into archive by Luanna Maia(luanna@bce.unb.br) on 2013-03-01T13:42:05Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2012_EveraldoNonatoConceicao.pdf: 6088305 bytes, checksum: 737c0f603537010aff08a12834b622db (MD5) / Made available in DSpace on 2013-03-01T13:42:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2012_EveraldoNonatoConceicao.pdf: 6088305 bytes, checksum: 737c0f603537010aff08a12834b622db (MD5) / Neste trabalho é desenvolvido e implementado modelos de dispositivos usados na proteção de sobrecorrente de redes de distribuição como: religadores, seccionalizadores, fusíveis, relés digitais e transformadores de corrente. Nesse sentido realiza-se uma revisão teórica abordando a proteção de sobrecorrente da rede de distribuição, com foco nos ajustes, coordenação, e teoria de relé digital. Apresenta-se um memorial de cálculo de dimensionamento dos elementos de proteção de acordo com os parâmetros elétricos e físicos da rede de distribuição. A implementação computacional foi elaborada utilizando como ferramenta de trabalho o ATP (Alternative Transients Program) em conjunto com a MODELS para simular, modelar, visualizar o comportamento da proteção por sobrecorrente da rede de distribuição. Realizam-se inúmeros testes de curtos-circuitos (monofásicos, bifásicos, trifásicos) em vários pontos da rede de distribuição para validar os modelos desenvolvidos e verificar o desempenho da proteção por sobrecorrente. São avaliados os curtos-circuitos, os ajustes e a coordenação que podem afetar na atuação da proteção do sistema. Os resultados mostraram que se pode fazer, de modo satisfatório, consistente, a proteção de uma rede de distribuição com o uso da modelagem e simulação utilizando software ATP/MODELS. O estudo desenvolvido neste trabalho pode contribuir na solução de problemas de ajustes, coordenação e análise do comportamento da rede de distribuição na presença de falta provocada por uma sobrecorrente. ______________________________________________________________________________ ABSTRACT / This work develops and implements models for overcurrent protection devices such as recloser, sectionalizers, digital relays, fuses and current transformers. A literature review on overcurrent protection of electric distribution networks is carried out, focusing on settings, coordination and digital relay theory. Based on electric and physical parameters of such networks, we present a memorial sizing calculation of protection devices. As for tools, we used the ATP (Alternative Transients Program) and its MODELS interface in order to model, simulate and visualize the behavior of the overcurrent protection mechanism applied to distribution networks. Aiming to validate the developed models and evaluate the performance of the overcurrent protection system, we analyze a wide variety of faults in a distribution network. Specifically, we evaluated short circuit conditions, proper settings and coordination that can affect the operation of system protection. The obtained results show that it is possible to consistently evaluate the performance of distribution network protection by using the ATP/MODELS application. In summary, the contributions in this work will be useful in adjusting, coordinating and evaluating the behavior of the electric distribution network under fault due to overcurrent.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Elétrica, 2006. / Submitted by Natália Cristina Ramos dos Santos (nataliaguilera3@hotmail.com) on 2009-11-01T17:09:07Z No. of bitstreams: 1 2006_David Meister.pdf: 3317299 bytes, checksum: 1f62d470580160e5d1e6688e84cdffeb (MD5) / Approved for entry into archive by Tania Milca Carvalho Malheiros(tania@bce.unb.br) on 2009-11-10T11:16:54Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2006_David Meister.pdf: 3317299 bytes, checksum: 1f62d470580160e5d1e6688e84cdffeb (MD5) / Made available in DSpace on 2009-11-10T11:16:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2006_David Meister.pdf: 3317299 bytes, checksum: 1f62d470580160e5d1e6688e84cdffeb (MD5) Previous issue date: 2006-11-25 / O transformador é um dos elementos críticos de um sistema elétrico de potência e, desta forma, a rede é planejada segundo critérios de confiabilidade que visam assegurar a disponibilidade deste eleme nto mesmo na hipótese de contingências. Dada a importância do transformador para o sistema, justifica-se o investimento em estudos a fim de desenvolver modelos matemáticos para melhor compreender as características do equipamento. O modelo deve possuir duas características básicas e nem sempre conciliáveis: simplicidade das funções matemáticas e acurácia dos resultados. Na verdade, deve-se considerar na formulação do modelo uma relação de compromisso, na medida em que uma maior precisão numérica implica, geralmente, em sofisticação e aumento do custo analítico da solução. A metodologia utilizada no trabalho consistiu na realização dos tradicionais ensaios em vazio e em curto-circuito do transformador para determinação dos parâmetros do circuito equivalente e da resposta em freqüência do sistema. A seguir, procurou-se obter funções de aproximação polinomiais que representassem de maneira satisfatória o comportamento dos parâmetros do modelo desenvolvido. A solução dos sistemas de equações associados foi caracterizada como um Problema de Mínimos Quadrados Linear, pois deve-se minimizar a função objetivo residual que traduz o erro entre o valor real do parâmetro e as estimativas obtidas pelas funções de aproximação. A aplicação do Método dos Mínimos Quadrados possibilitou determinar funções de estimação ótimas para os parâmetros do circuito equivalente do transformador. A análise dos resultados obtidos permite inferir que os modelos desenvolvidos constituem boas representações para o transformador, pois há pequeno erro relativo entre as medidas reais advindas dos ensaios e aquelas estimadas com o uso dos polinômios de estimação. A conclusão principal foi que os parâmetros associados às perdas Joule, ao fluxo de dispersão e ao fluxo de magnetização são adequadamente representados por funções polinomiais de terceiro grau, ao passo que as perdas no núcleo são bem representadas por funções polinomiais de segundo grau. / The transformer is one of the critical elements of an electrical power system and, therefore, the network is planned according to confidence criteria in order to ensure the avaialability of this element even under constraints. Due to the importance of the transformer to the system, the investment in studies is justified in order to develop mathematical models for better understanding the equipment characteristics. The model must have two basic characteristics that are not always easy to conciliate: simplicity of the mathematical functions and accuracy of the results. In fact, a relation must be considered in the model formulation in the sense that a larger numerical precision implies, in general, in sophistication and increase of the analitical cost of the solution. The methodology used in this work consisted in the traditional open and short-circuit tests of the transformer to determine the equivalent circuit parameters and the frequency response of the system. After that, the task was to find approximation polynomial functions that should satisfactorily represent the parameters’ behavior of the developed model. The solution of the associated equations systems was characterized as a Linear Least Squares Problem, since the residual function, which represents the error between the real value of the parameter and the estimates obtained by the approximation functions, must be minimized. The use of Least Squares Method allowed the determination of the best approximation functions for the parameters of the equivale nt circuit of the transformer. The analysis of the obtained results leads to the conclusion that the developed models do constitute good representations to the transformer because there is little relative error between the real experimental values of the tests and those estimated with the use of polynomial estimation. The major conclusion was that the parameters associated to the Joule losses and to the dispersion and magnetization fluxes are reasonably represented by third degree polynomial functions and, besides, the core losses are well represented by second degree polynomial functions.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Departamento de Engenharia Elétrica, Faculdade de Tecnologia, 2013. / Submitted by Alaíde Gonçalves dos Santos (alaide@unb.br) on 2014-03-14T11:37:03Z No. of bitstreams: 1 2013_KarlaAntunesTavares.pdf: 3728993 bytes, checksum: 2b32c9449cb028c961026b0ba9b0335a (MD5) / Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2014-03-19T13:28:18Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_KarlaAntunesTavares.pdf: 3728993 bytes, checksum: 2b32c9449cb028c961026b0ba9b0335a (MD5) / Made available in DSpace on 2014-03-19T13:28:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_KarlaAntunesTavares.pdf: 3728993 bytes, checksum: 2b32c9449cb028c961026b0ba9b0335a (MD5) / Este trabalho tem por objetivo apresentar a modelagem e simulação de um relé numérico microprocessado para proteção de transformadores de potência. Foram implementadas as funções de proteção diferencial percentual de fase (87T), de sequência negativa (87Q) e de falta à terra restrita (REF). Para tanto, utiliza-se o software ATP, através de sua interface ATPDraw, sendo o relé implementado no ambiente MODELS. A validação do modelo foi feita para um sistema elétrico de potência simplificado, cujos parâmetros foram obtidos a partir de dados dos componentes de um sistema real. Os resultados mostram as vantagens da utilização desse tipo de modelagem, uma vez que ela permite a realização da chamada simulação em malha fechada, por meio da qual é possível avaliar o comportamento do sistema de potência frente à operação da sua proteção, bem como o da proteção frente as mais diversas situações de operação às quais um sistema de potência pode ser submetido. Além disso, também são observadas as vantagens de se utilizar de forma combinada as três funções de proteção implementadas. _______________________________________________________________________________________ ABSTRACT / This work aims to present the modeling and simulation of a numerical relay for protection of power transformers. It was implemented the phase percentage differential function (87T), negative sequence (87Q) and restricted earth fault (REF). In order to do so, the software ATP was used, through its interface ATPDraw, and the relay was implemented using the MODELS language. The model validation was carried out for a simplified electric power system, whose parameters were obtained from data of the components of a real system. The results reveal the advantages of using this type of modeling, since it provides a closed loop simulation, thereby one can evaluate the behavior of the power system against the protection operation, as well as the protection performance for the different power systems operational conditions. Moreover, one can see the advantages of using the three protection functions implemented together.