Resumo: O desenvolvimento de novas tecnologias implementadas na maioria das cargas presentes hoje no sistema elétrico tem trazido consigo significativas mudanças no comportamento do sistema elétrico brasileiro. A característica de não linearidade das cargas atuais tem contribuído para a degradação da qualidade da energia utilizada. Assim, um dos fatores que tem se tornado evidente a partir de então é a questão da "Qualidade da Energia", a qual envolve conceitos que estão relacionados às cargas, equipamentos e sistemas de distribuição, transmissão e geração. Muitos estudos têm sido desenvolvidos na busca de se entender os fenômenos causados pela presença de elevados conteúdos harmônicos e sua interação com o sistema, bem como suas causas e conseqüências. Para isso tem se utilizado de várias técnicas de modelagem dos sistemas, as quais variam em termos da aquisição de dados, da complexidade da modelagem, dos problemas de formulação e dos algoritmos de solução. Este trabalho apresenta uma modelagem de sistemas elétricos de distribuição de forma multifilar, possibilitando a simulação de sistemas trifásicos desequilibrados no domínio do tempo, bem como a análise de fluxo harmônico no sistema. Desta forma, destaca-se neste trabalho uma importante proposta de modelagem para transformadores trifásicos com conexão Δ - Y, permitindo a representação real dos sistemas de distribuição (três fios do lado primário e quatro fios do lado secundário). Com a nova modelagem proposta neste trabalho, torna-se possível uma ampla análise no domínio do tempo, de forma mais precisa, das tensões e correntes processadas nos sistemas elétricos, permitindo análises do fluxo harmônico, e ainda prevendo possíveis problemas e propondo soluções. / Abstract: The development of new technologies implemented in most part of the loads present nowadays in the electrical network has brought along significant changes in Brazilian electrical networks. The non linearity loads characteristic present in such loads has contributed to the power quality degradation. Thus, one of the topics that has become evident since then is the "Power Quality" concept which is related to loads, equipment and devices, and Generation, Transmission and Distribution networks. Several studies have been developed searching to understand the phenomena caused by the presence of high harmonic contents and its interaction with the network, as well as its origins and consequences. So, many network modeling techniques have been used which varies in terms of data acquisition, modeling complexity, formulation problems and solution of algorithms. This work presents a new four wires electrical distribution network modeling, enabling the simulation of unbalanced systems in time domain, and also a harmonic flow analysis. On this context, it is remarkable in this work, an important Delta-Wye transformer modeling, enabling the real distribution network representation (three wires on primary side and four wires on secondary one). With the new modeling proposed on this work, it is also possible to carry out a wide analysis, in a precise way, on time domain, of processed voltage and currents in the networks, permitting the harmonic flow analysis, and also foreseeing future problems and proposing solutions to them. / Orientador: Carlos Alberto Canesin / Coorientador: Fábio Toshiaki Wakabayashi / Banca: Luís Carlos Origa de Oliveira / Banca: João Onofre Pereira Pinto / Mestre

Orientador : Ioshiaki Doi / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica / Made available in DSpace on 2018-07-14T02:56:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Andrade_MoacyrTrindadedeOliveira_M.pdf: 8834775 bytes, checksum: a6b90dcfaae8d1869b9a855211806cb5 (MD5) Previous issue date: 1987 / Resumo: Este trabalho tem como objetivo principal a demonstração da conveniência em se utilizar como critério de substituição de transforma dores de subestação distribuidoras, não o atual critério de carregamento máximo idêntico ã capacidade nominal do equipamento, mas sim um estudo baseado na perda de vida útil do transformador. Esta mudança de critério não implica em nenhuma depreciação do equipamento, quer nos aspectos eletromecânicos, quer na valorização do mesmo, pois não se está impondo nenhum esforço adicional às limitações especificadas no transformador. Na realidade está se substituindo o valor de referência "Capacidade Máxima Nominal (MVA)" pela "Temperatura Máxima Admissível de Operação do Equipamento".As avaliações aqui apresentadas tem como base a Metodologia de Planejamento das Concessionárias de Energia Elétrica quanto a previsão de substituição ou ampliação da transformação de subestação distribuidoras. Numa segunda etapa do trabalho, está se sugerindo a pré - determinação de uma perda de vida útil aceitável do transformador, como uma nova exploração do equipamento existente no sistema. Esta consideração deve ser I resultado de uma avaliação econômica de custo-benefício, comparando-se os eventuais déficits provocados pela redução de vida útil do transformador, em relação aos ganhos econômicos propiciados pela manutenção do equipamento por tempo adicional na subestação. Ressalta-se que esse melhor desempenho dos equipamentos reduz significativamente a folga que,atualmente, é explorada pelos Departamentos de Operação das Concessionárias no suprimento a carga. Resumidamente, o que se propõe neste trabalho é uma nova consideração para a sobrecarga em condições normais de operação, substituindo-se o atual desperdício na troca de transformadores, pelo investimento em melhoria da qualidade de medição e avaliação do desempenho dos equipamentos e sistema elétrico como um todo / Abstract: The main objective of this study is to demonstrate the convenience on using as criteria for substitution of transformers on distribution substations, instead of present criteria of maximum loading equal to nominal rating of the equipment, a study based on transformer's loss of useful life. This change of criteria does not involve any kind of depreciation of the equipment, be it electromechanical or rating values, since no additional efforts are included on the specified limits of the transformers. In fact it is a substitution of the reference value maxi mum nominal rate-MVA) by the maximum temperature admissable on the operating equipment. The evaluations here presented are based on the planning methodology of Power Utilities Forecasts of substitution or increase of transformation capacity on distributions substations. On the second step of the study it is suggested a pre-determination of loss of useful. life of the transformer, which is acceptable as a new utilization of existing system equipment. This consideration must be the result of an economical evaluation of cost-benefit, which compares eventual deficits due to the reduction on the useful life of transformer which the economical gains afforded by keeping longer the substation equipment. It is obtained a better performance of equipment reducing a significant margin which is actually explored by operation Departments of Power Utilities in load supplies. Summing up this study proposes a new consideration for overloading in normal operating conditions, in substitution of actual waste in changing transformes, by investing on improvement in measurements and evaluation of the performance of equipments on the Electrical System as a whole / Mestrado / Mestre em Engenharia Elétrica

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:22:36Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2006-03-03Bitstream added on 2014-06-13T19:06:29Z : No. of bitstreams: 1 francisquini_aa_me_ilha.pdf: 553973 bytes, checksum: 375668cbfdfb347efcc5f47025aaacbb (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Fundação de Ensino Pesquisa e Extensão de Ilha Solteira (FEPISA) / Neste trabalho apresenta-se uma metodologia para estimação de curvas de carga diárias para consumidores de energia elétrica conectados em baixa tensão. A estimativa das curvas é baseada em medições reais e valores de consumo mensal de energia, fornecidos por empresas de distribuição de energia. Através do valor de consumo mensal de energia elétrica de uma unidade consumidora é possível estimar suas curvas de carga. Utilizando estas curvas de carga estimadas são feitas agregações visando obter as curvas estimadas para os transformadores de rede e para o alimentador. As curvas estimadas para o alimentador são comparadas com medições reais, realizadas tradicionalmente pelas empresas, obtendo um fator de correção, aplicado a cada curva de consumidor individual, visando obter estimativas de curvas mais próximas possíveis das reais. / In this work a methodology for load curves estimation in a daily basis for consumers connected to low-voltage power distribution networks is presented. Curve estimation is based on actual measurements and monthly energy consumption values supplied by electric utilities. Thus, by using the monthly energy consumption of a given consumer unit, it is possible to estimate its corresponding load curves. Then, aggregations are performed with these estimated load curves aimed at obtaining estimated curves for network transformers and for the feeder. The latter are compared to real measurements, carried out traditionally by utilities, obtaining a correction factor applied to each individual consumer curve in order to reduce the mismatches between real and estimated curves.

Desarrolla una metodología del análisis y diagnóstico del estado del aislamiento sólido de los transformadores de potencia mediante el análisis de grado de polimerización, lo cual será una herramienta importante para la toma de decisiones. Además aporta de manera significativa en el área de transformadores de potencia, en específico en el área de mantenimiento preventivo y proactivo de transformadores, ya que con la implementación de la metodología se mostrarán criterios claros y precisos a seguir, a fin de analizar y diagnosticar el estado del aislamiento sólido de los transformadores de potencia. Además esta metodología del análisis y diagnóstico permitirá programar de manera oportuna el mantenimiento cambio o reparación del transformador. / Tesis

Orientador: José Carlos Rossi / Banca: Osmar Ogashawara / Banca: Luís Carlos Origa de Oliveira / Resumo: O recente aparecimento das ligas de metal amorfo permitiu a construção de transformadores de potência e de distribuição com perdas em vazio da ordem de 10 a 25% das perdas dos transformadores com núcleos de aço silício. Devido a quantidade destes dispositivos nos sistemas elétricos de potência, a redução das perdas possibilita liberação de potência sem novos investimentos. Esta performance do núcleo de metal amorfo torna viável a fabricação de transformadores para operar em sistemas de potência fechados de alta freqüência - até 1 kHz - com boa eficiência operacional e apresentando uma redução significativa de peso, espaço e quantidade de material utilizado. Este estudo é uma contribuição para o conhecimento do metal amorfo, a influência da freqüência no volume dos equipamentos e a aplicação dos transformadores com núcleo de metal amorfo em sistemas elétricos de potência de alta freqüência. / Abstract: The recent emergence of amorphous metal alloys allowed the construction of power and distribution transformers with core losses from the order from of 10 to 25% of the losses of transformers made with silicon iron cores. Due to the amount of these devices in the power electric systems, the losses reduction enables the release of power without new investments. This performance of the amorphous metal core makes viable the production of transformers to operate in closed high frequency power systems - up to 1 kHz - with good operational efficiency and presenting a significant reduction of weight, space and amount of used material. This study is a contribution for the knowledge of the amorphous metal, the influence of the frequency in the volume of equipments and the application of the transformers with amorphous metal core in high frequency power electric systems. / Mestre

Made available in DSpace on 2014-06-12T17:40:13Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo7008_1.pdf: 677796 bytes, checksum: e3b596c7ca6f106bf39a125aea507600 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2003 / A confiabilidade dos sistemas elétricos de transmissão é de maior importância no atual modelo estruturado para o setor elétrico brasileiro. As agências reguladoras tem aplicado severas multas nas companhias elétricas, que envolvem perdas elevadas no caso de falhas em equipamentos. O antigo conceito de manutenção preventiva baseado em testes periódicos de isolação dos equipamentos são imprecisos, pouco confiáveis e caros. Os fabricantes e algumas empresas tem feito investimentos significativos de recursos para melhorar os métodos de monitoramento desses equipamentos, para predizer falhas e definir o momento apropriado para a manutenção. No início desse trabalho, foi feita uma análise de desempenho dos transformadores de potência no sistema elétrico de transmissão. Foram também mostrados os resultados de uma pesquisa literária sobre os sistemas de monitoramento para detectar falhas incipientes nos transformadores de potência usados no momento. A Companhia Hidro Elétrica do São Francisco CHESF, responsável pelo geração e transmissão de energia em alta e extra alta tensão no Nordeste do Brasil, tem priorizado ações para melhorar o uso da análise de gases dissolvidos (DGA) para o diagnóstico de falhas incipientes em transformadores de potência. Esta técnica está bem fundamentada há mais de vinte anos no mundo todo, e são muitos os métodos correntemente empregados para a análise de falhas. Neste trabalho, o método baseado na norma IEC 599 ( International Electrotechnical Commission ), foi extensivamente estudado como sendo o de melhores resultados quando comparados com outros métodos, embora não defina o diagnóstico para cerca de trinta por cento (30%) dos casos. O problema principal para solucionar foi o de obter satisfatoriamente resultados aonde este método não prevê um diagnóstico. O uso de Inteligência artificial como redes neurais, tem sido no momento extensamente considerado em muitas aplicações, em que podem representar o ser humano na solução de alguns problemas. Neste trabalho foi usada uma rede neural artificial (RNA) treinada com os dados da CHESF, para gerar o mesmo diagnóstico da IEC. A parte mais importante do trabalho foi definir apropriadamente esta rede neuralA saída principal desse trabalho, de aumentar o campo de diagnóstico pelo método da IEC foi bem alcançada. O trabalho melhora o conhecimento de defeitos que podem ser detectados por este método, que é uma das mais importantes ferramentas da engenharia de manutenção para o monitoramento de falhas incipientes em transformadores de potência

Tese de mestrado integrado. Engenharia Electrotécnica e de Computadores. Universidade do Porto. Faculdade de Engenharia. 2011

Estágio realizado na EFACEC Energia e orientado pelo Eng.º João Guimarães / Tese de mestrado integrado. Engenharia Industrial e Gestão. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2009

Dissertação apresentada para obtenção do grau de Doutor em Engenharia Electrotécnica e de Computadores na Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto, sob a orientação do Prof. Doutor Manuel Vaz Guedes

Este projeto tem como objetivo o desenvolvimento e a validação de um algoritmo computacional para modelar o regime térmico-operativo de transformadores de potência a partir dos dados obtidos por sistemas supervisores online. Utilizando procedimentos de modelagem por regressão linear a múltiplas variáveis, tendo como grandezas de observação a potência aparente, a temperatura do ambiente externo e a temperatura crítica do fluido isolanterefrigerante ou a temperatura crítica do enrolamento, a construção do simulador e modelador é realizada com o software MATLAB versão 6.5. A partir de grandes bases de dados de medições dessas grandezas, efetuadas em períodos de operação sob condições climáticas e carregamentos diferenciados, os diversos experimentos de validação realizados permitem concluir que a modelagem com esta metodologia apresenta alta confiabilidade. Essa condição é observada especialmente naqueles casos em que os equipamentos operam sob condições de cargas próximas aos limites da potência aparente nominal e temperaturas externas elevadas. Tal circunstância confere relevância aos resultados obtidos, na medida em que estas condições operativas são aquelas que mais demandam decisões que envolvem o gerenciamento ou a transferência de grandes blocos de carga. Com uma futura qualificação dos aplicativos desenvolvidos na forma de interfaces de fácil utilização pelos usuários, a obtenção de modelos individualizados para cada equipamento com esta metodologia pode vir a tornar-se um importante sistema para apoio à decisão e gerenciamento de sistemas elétricos de potência, na medida em que uma estimativa confiável das temperaturas de operação sob as mais diversas condições de carregamento e temperatura ambiente deve contribuir decisivamente para o estabelecimento de regimes que permitam um desempenho eficaz e seguro da operação das subestações. Finalmente, o projeto sugere a adaptação dos atuais sistemas de supervisão online para que as grandezas referentes às vibrações e os ruídos nos transformadores possam ser medidas, possibilitando o desenvolvimento de aplicativos de modelagem com a mesma metodologia e correlação matemática com outras grandezas elétricas já monitoradas nas subestações. / The aim of this project is to develop and to validate a computational algorithm to model the thermal-operative conditions of power transformers. The construction of the simulator and model system is made using the software MATLAB version 6.5 by modeling procedures from linear regression to multiple variables observing the apparent power, the outside temperature and the critical temperature of the insulating-refrigeration fluid, in some cases, the critical temperature point of the cores. From large databases of measurements made in periods of operation under climatic conditions and differentiated load gradient, the various experiments of validation lead us to conclude that the modeling from this methodology is trustful. This condition is observed especially in those cases where the equipment operates close to the limits of nominal apparent power and high external temperatures. This situation assures the obtained results once these operative conditions are those that determine the decisions that involve the management or the transference of great load blocks. From future qualification of the system developed as easy using interfaces, the attainment of individual models for each equipment with this methodology can become an important system to support and manage the electrical power systems, because the estimate of the operating temperatures under the most diverse conditions of shipment and ambient temperature must contribute decisively for the establishment of regimes that they allow to the best performance technique and insurance of the substations conditions of operation. Finally, the adaptation of the present online supervision so that the vibrations and noises in the power transformers can be measured making possible to build similar model applications, using the same methodology and mathematical correlation between the other electrical greatness already monitored in the substations during the research process.