En esta Tesis se diseña una Maquina Plegadora de Paneles Corrugados, con la finalidad de mejorar e incrementar la producción de Transformadores de Distribución, tema de interés para nuestra industria. El diseño se lleva a cabo empleando “El método generalizado de procedimiento en el proceso de diseño”, éste método optimiza cada una de sus fases con criterios de evaluación que conducen a la optimización del diseño. Se evalúa el estado de la tecnología, recurriendo a un sistema de patentes, rescatando la información necesaria para comprender el problema. A continuación se elabora una lista de exigencias que plantea los objetivos para el diseño, luego, a través de una abstracción se logra disgregar y ordenar la Estructura de Funciones que define el comportamiento de la maquina en cuestión; las mismas que deberán ser suplidas por portadores de función que son presentados en una Matriz Morfológica. Ordenada y asimilada la información, se elaborara y presenta, las posibles de combinaciones, a manera de esquemas cualitativos, mostrando una idea aproximada de la disposición de los portadores de función. De acuerdo a la lista de exigencias se evalúa las combinaciones y se procede a la elaboración del proyecto, enfocándolo en la función principal de “Plegado”. Se estima las cargas requeridas para el proceso de plegado, con la finalidad de dimensionar apropiadamente los componentes hidráulicos y estructurales. Posteriormente se establece la secuencia de trabajo, la selección y dimensionado de los componentes del circuito hidráulico responsable de dicha secuencia. / Tesis

A quantidade de falhas recentes em transformadores e suas consequências são alarmantes. As perdas econômicas, os riscos e a falta de confiabilidade decorrentes são inaceitáveis. Face à gravidade da situação um conjunto de recomendações de implementação imediata é estabelecido. O objetivo é assegurar a continuidade da operação confiável dos transformadores em serviço e garantir a especificação segura de transformadores novos. As recomendações envolvem o dimensionamento de enrolamentos levando em conta transitórios rápidos e ressonâncias internas; auditoria e controle de projetos; formas de ondas de ensaio mais representativas de fenômenos transitórios não convencionais; ações associadas à condições de operação; monitoração contínua e aplicação de filtros para a proteção frente a transitórios rápidos. Estas recomendações apoiam-se em análises cuidadosas das condições de projeto, fabricação e ensaios de transformadores complementadas pela análise teórica e de campo de falhas recentes em grandes transformadores de alta tensão. Vários modos de falhas dielétricas de transformadores estão associados a transitórios eletromagnéticos não convencionais. É analisada a modelagem de enrolamentos para transitórios de alta frequência. Os resultados de simulações aplicadas a alguns transformadores de alta tensão são apresentados. A aplicação das recomendações apresentadas deverá resultar na redução de falhas em grandes transformadores de alta tensão. / The number of transformer failures and its consequences are of very high concern. The associated economic losses, risks to life and environment and reduced reliability level are not acceptable any more. From this situation, a set of recommendation with possible immediately implementation is established. The objective is to give a reliable continuous operation condition to the remaining transformers in service and guarantee a safe specification for new transformers. The recommendations are including the dimensioning of transformer windings related to very fast transients and internal resonance; design review; dielectric test waves more representatives of non conventional transients phenomena; operation conditions; continuous monitoring and application of filter as protection device against very fast transients. These recommendations are supported by deep analysis of design conditions, manufacturing and test of power transformers complemented with theoretic and on site analysis of recent failures of high voltage large power transformers. Several dielectric failures modes of transformers are associated with non conventional electromagnetic transients. From this, it is included a modeling of transformer windings for high frequency transients. The results of simulations applied to high voltage transformers are presented. The application of the presented recommendations shall give as result a reduction in number of failures of large power transformers.

O transformador de potência é o ativo mais valioso e importante de uma subestação, razão pela qual se faz necessário um acompanhamento especial para estes equipamentos. A operação de qualquer equipamento fora de suas condições nominais é sempre uma situação de risco, porém, tal risco pode ser minimizado através de estudos e análises particulares para cada equipamento.Com os transformadores de potência isso não é diferente, as normas e guias de aplicação de cargas em transformadores prevêem períodos de sobrecarga dentro de algumas condições, porém, há uma grande incerteza nesses dados já que cada transformador envelhece de forma diferente ainda que sejam idênticos de projeto e fabricação. Por essa razão se faz necessária uma análise particular de cada equipamento onde serão identificados os riscos em potencial e a partir daí determinado o grau de confiabilidade do equipamento. Com base em informações históricas dos equipamentos e algoritmos desenvolvidos com base nas normas vigentes, foi desenvolvido o Sistema Integrado de Gestão denominado SGT. Através deste sistema será possível armazenar de forma organizada as informações de todas as unidades fornecendo subsídios para uma tomada de decisão minimizando os riscos. Através do Sistema Integrado será possível estabelecer uma base única de consultas, promovendo assim a otimização destes equipamentos face a regulação do setor elétrico. / The power transformer is the most valuable and important assets of a substation, for that reason is necessary a special attendance for these equipments. The operation of any equipment out of their nominal conditions it is always a risk situation, however, such a risk can be minimized through studies and private analyses for each equipment. Power transformers are not different, the norms and guides of load application foresee overload periods under some conditions, however, and there is a great uncertainty in those data since each transformer ages in a different way although they are identical of project and production. For that reason are necessary peculiar analysis of each equipment where you/they will be identified the potential risks and since then certain the degree of reliability of the equipment. Based in historical informations of the equipments and algorithms developed in agreement with the effective norms, the Integrated System of Management was developed and denominated SGT. Through this system it will be possible to store in an organized way the information of all of the units, supplying subsidies to have a safe decision minimizing the risks. Through the Integrated System it will be possible to establish an only base of consultations, promoting the assets optimization based in the new regulation of the electric section.

Este trabajo se enmarca dentro de la calidad del suministro de energía eléctrica y, en concreto, en el efecto que producen los huecos de tensión en las máquinas de inducción y en los transformadores trifásicos.En primer lugar se ha realizado una introducción al estudio de sistemas trifásicos mediante el método de las componentes simétricas que permiten obtener las ecuaciones de los huecos de tensión analizando las faltas que los originan (trifásica, trifásica-tierra, fase-tierra, fase-fase, fase-fase-tierra), así como su transmisión a otros niveles de tensión y la influencia de la conexión de la carga. Los huecos se han caracterizado mediante su duración, su profundidad, el punto de onda inicial y siete tipologías diferentes de huecos.En un motor de inducción trifásico, un hueco de tensión produce los siguientes efectos: picos de intensidad, picos de par y pérdida de velocidad mecánica. En este trabajo se han determinado los puntos de onda inicial y los valores de duración más desfavorables.También se han obtenido las superficies tridimensionales de los mencionados efectos en función de la profundidad y de la duración para todos los tipos de huecos, midiendo las distancias Euclídeas entre ellas, así como las curvas de nivel de estas superficies que representan la sensibilidad de la máquina a los huecos de tensión. Se ha observado que es posible reducir el número de tipos de huecos a estudiar de siete originales a tres si se utiliza la componente directa de la tensión (en lugar de la profundidad) en las curvas de sensibilidad.En un transformador trifásico, un hueco de tensión puede llegar a saturarlo dando lugar al consumo de una intensidad elevada. Se han determinado los puntos de onda inicial y las duraciones del hueco más desfavorables, así como la relación entre los picos de intensidad y la profundidad. Se ha presentado un método analítico para la determinación de la componente continua del flujo y de los picos de intensidad, que han permitido la obtención de superficies tridimensionales de los picos de intensidad en función del punto de onda inicial y de la duración, así como en función de la profundidad y de la duración para todos los tipos de huecos. Por último el estudio de estas superficies tridimensionales ha permitido agrupar diferentes tipos de huecos con severidad similar, reduciendo a tres las siete tipologías originales.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. / Made available in DSpace on 2012-10-17T23:49:43Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2014-09-25T17:08:35Z : No. of bitstreams: 1 174289.pdf: 5421151 bytes, checksum: aed199fbd9c083a4a9c6f7a5045ce403 (MD5) / Esta dissertação tem por objetivo apresentar o resultado de estudo de um modelo de caracterização de envelhecimento de equipamentos - Metodologia TCE, como mais uma ferramenta no que diz respeito ao gerenciamento da vida de equipamentos elétricos. Para este fim o estudo compara os métodos utilizados pela Light Serviços de Eletricidade S. A., quanto à avaliação do estado de degradação dos seus transformadores de potência através de análise do estado dos materiais isolantes, com a metodologia de caracterização de envelhecimento de equipamentos - Metodologia TCE, que compreende a realização de vários testes estatísticos baseados em distribuições de probabilidade com características de envelhecimento. Também nesta dissertação, é apresentado uma análise de custo / benefício, de forma a identificar o momento a ser tomado para a substituição ou renovação dos transformadores estudados bem como realizada uma análise de qual alternativa optar, se pela substituição ou renovação dos referidos equipamentos. Pelo estudo realizado, observa-se que a Metodologia TCE pode ser utilizada como mais uma ferramenta na determinação do estado de degradação dos transformadores de potência em conjunto com os métodos atualmente praticados pelas concessionárias e fabricantes deste equipamentos.

Tese (Doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. / Made available in DSpace on 2012-10-17T06:59:57Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2016-01-08T23:28:02Z : No. of bitstreams: 1 137845.pdf: 90886538 bytes, checksum: 3c7b604423d8b0330441c9b472da1baa (MD5)

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Metrologia Científica e Industrial / Made available in DSpace on 2012-10-24T00:39:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 258958.pdf: 9156992 bytes, checksum: 6d989707d49e3ae14dc05f7b394621d4 (MD5) / Transformadores de potência são equipamentos essenciais na transmissão e distribuição de energia elétrica e por isso merecem especial atenção no programa de manutenção de empresas desse setor. Um dos procedimentos mais consagrados para detecção de falhas em transformadores de potência é a análise da concentração de gases dissolvidos no óleo mineral isolante desses equipamentos. Essa análise é comumente realizada em laboratório através de cromatografia em fase gasosa. Embora apresente resultados confiáveis, a cromatografia traz alguns inconvenientes, como elevado período de amostragem e a distância do laboratório em relação às subestações. Existem sistemas de medição capazes de realizar a análise em campo, determinando a concentração aproximada de gases específicos dissolvidos no óleo mineral. Contudo, esses dispositivos apresentam custo elevado, não justificando sua utilização de forma dedicada em transformadores de pequeno e médio porte. Desta forma, iniciou-se um projeto para o monitoramento de múltiplos transformadores com um único sistema de medição. Foram realizados testes de viabilidade e posteriormente construído um protótipo. Este trabalho, que refere-se à continuação do projeto, apresenta diversas melhorias no protótipo visando o desenvolvimento de um produto. Um novo diagrama elétrico foi implementado e o circuito hidráulico sofreu modificações a fim de adequar o equipamento às necessidades de campo da Celesc. Novos softwares foram criados visando adicionar praticidade e funcionalidade, enquanto que o projeto mecânico foi alterado para permitir o uso contínuo do produto em subestações de energia elétrica. Na comunicação remota, a tecnologia GPRS (General Packet Radio Service) foi empregada com o intuito de desenvolver um equipamento mais autônomo.

Submitted by Marcio Filho (marcio.kleber@ufba.br) on 2017-06-02T14:07:24Z No. of bitstreams: 1 MESTRADO_PPGM_ELVIO_final_2014.pdf: 14944413 bytes, checksum: dd0f66eefa2585c48561180bca1acd9d (MD5) / Approved for entry into archive by Vanessa Reis (vanessa.jamile@ufba.br) on 2017-06-06T14:21:09Z (GMT) No. of bitstreams: 1 MESTRADO_PPGM_ELVIO_final_2014.pdf: 14944413 bytes, checksum: dd0f66eefa2585c48561180bca1acd9d (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-06T14:21:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 MESTRADO_PPGM_ELVIO_final_2014.pdf: 14944413 bytes, checksum: dd0f66eefa2585c48561180bca1acd9d (MD5) / Neste trabalho foi desenvolvido um sistema de medição trifásico, para a determinação da qualidade da rede elétrica de instalações residenciais, comerciais ou de pequenas indústrias. Este sistema é composto por um sistema de medição e aquisição de dados da rede, baseado em um comutador eletromecânico microprocessado e um osciloscópio digital, comercial, de dois canais, além de dois softwares, um destinado ao controle da aquisição de dados e outro para a análise de transformadores de potência. O hardware responsável pela comuta¸c˜ao dos canais do osciloscópio foi denominado Hardware Acquisition, e possui a finalidade de adquirir os dados de tens˜ao e corrente das três fases (uma fase por vez), recebe e processa os comando enviados por um computador pessoal. Depois de adquiridos os dados solicitados s˜ao enviados ao computador que calcula e traça os gráficos trifásicos de oscilografias. O osciloscópio de dois canais utilizado e a interface de aquisição s˜ao providos de interfaces USB para a comunicaç˜ao com o computador, esta comunicaç˜ao é feita utilizando o padr˜ao NI-VISA. O primeiro programa foi denominado Software Acquisition e, em conjunto com a interface, é responsável pela aquisição˜ao dos dados trifásicos de tens˜ao e corrente elétrica do sistema proposto. O segundo programa foi denominado Software TRAFO e analisa, elabora laudo, calcula e traça gráficos de transformadores trifásicos de potência, através de dados de ensaio em vazio (sem carga) e ensaio em carga (curto-circuito). As análises por software consistem na determina¸c˜ao das perdas em vazio e perdas em carga de transformadores trifásicos, bem como na determina¸c˜ao do circuito equivalente unifilar, impedâncias, rendimento e regulação do mesmo, traçado dos gráficos característicos, além de realizar análises de Custo Total de Propriedade. A maior contribui¸c˜ao deste trabalho está na utilizaç˜ao de um osciloscópio simples, comercial, de dois canais, que funciona como sistema de aquisição˜ao de dados, para a determina¸c˜ao da qualidade de redes elétricas trifásicas. Por meio deste recurso técnico e estratégia de mediç˜ao o sistema torna-se, relativamente, mais barato, acessível, mantendo a acreditaç˜ao, acurácia e confiabilidade próprias aos osciloscópios. O sistema foi testado e calibrado utilizando um transformador trifásico didático de 1,5kVA Δ-Y, IP00, com primário de 220V e secundário de 190V/110V, os laudos gerados pelo Software TRAFO e os dados adquiridos pelo Hardware Acquisition e cálculos e gráficos efetuados pelo Software Acquisition atenderam as demandas e objetivos do projeto

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnonológico, Programa de Pós-graduação em Engenharia Elétrica, Florianópolis, 2009 / Made available in DSpace on 2012-10-24T08:08:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 275242.pdf: 5522254 bytes, checksum: fd81e45812f5b53e477ed10de9495647 (MD5) / Esta dissertação aborda um estudo de transformadores de corrente (TCs) utilizados em instrumentação. Propõe-se um algoritmo de simulação com base no circuito elétrico equivalente do TC para auxiliar no projeto destes dispositivos. O modelo depende de ensaios de caracterização do núcleo, os quais fornecem dados para os cálculos dos seguintes parâmetros de entrada: a permeabilidade e as perdas magnéticas. A permeabilidade é considerada de três maneiras distintas para avaliar qual a melhor forma de representação deste parâmetro no modelo. As perdas magnéticas são inseridas através de resistências elétricas equivalentes, calculadas analiticamente por constantes obtidas nos ensaios de caracterização. Este trabalho também aborda a utilização de materiais nanocristalinos em TCs, os quais apresentam menores perdas e permeabilidade magnética mais alta quando comparados às ligas de ferro-silício de grão orientado. Para a validação do modelo, duas amostras de TCs são fabricadas com materiais magnéticos distintos (liga de ferro-silício de grão orientado e material nanocristalino), ensaiadas sob condições de carga e caracterizadas magneticamente. Os resultados dos ensaios são comparados com os obtidos através da simulação e os desempenhos dos TCs são avaliados qualitativamente para cada um dos materiais utilizados. Os materiais nanocristalinos confirmam-se como uma alternativa interessante para aplicações específicas em que alta eficiência é requerida. / This dissertation addresses a study of current transformers (CT) utilized in instrumentation. A mathematical algorithm is proposed based on the equivalent electric circuit of the CT and it provides a useful tool to analyze the design of these devices. The model depends on the magnetic characterization of the core which supplies data to set the following input parameters: permeability and magnetic losses. The permeability is considered using three different methods and an evaluation is made to discover which one is the best to represent it. The magnetic losses are inserted in the simulation through equivalent electric resistances, which are analytically calculated by constants obtained experimentally from the characterization tests. This work also addresses the utilization of nanocrystalline materials, which present lower losses and higher magnetic permeability when compared to grain-oriented silicon-iron alloys. To validate the proposed algorithm, two CTs prototypes with different magnetic materials were prepared (grain-oriented silicon-iron alloy and nanocrystalline material), tested under normal operation and magnetically characterized. The experimental data is compared with the simulation results and the performances of each CT are evaluated qualitatively. Nanocrystalline materials confirm themselves as an interesting alternative for applications where high efficiency is required.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, Florianópolis, 2009. / Made available in DSpace on 2012-10-24T11:06:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 271471.pdf: 6973816 bytes, checksum: bbcdbfdd1de193854c658de3899ba8a6 (MD5) / Este trabalho tem por objetivo estudar uma proposta para conexao de inversores tres niveis com modulacao PWM senoidal para geraçao de uma estrutura multinivel a partir do acoplamento magnetico entre os mesmos. Primeiramente uma breve descriçao dos inversores mais consolidados na literatura e realizada. Posteriormente, uma analise matematica sobre a modulaçao SPWM aplicada em inversores monofasicos em ponte completa e mostrada. A partir disso, inicia-se o estudo sobre o inversor inversores de tensao monofasicos em ponte completa via transformador de tres enrolamentos. Sao examinadas as formas de onda da tensao de saida, espectro harmonico, problemas relacionados a essa conexao bem como equacionamento matematico para dimensionamento dos componentes constituintes da estrutura de potencia. O capitulo seguinte trata das estrategias de controle necessaria para implementaçao da estrutura. O controle do uxo de potencia processada entre os inversores e a eliminaçao da componente de corrente media sao explanadas. Seguidamente, trate-se do topico referente ao projeto fsico do inversor a partir das equaçoes obtidas durante todo processo de estudo. Porem, os resultados de simulaçao e os resultados experimentais obtidos em laboratorio sao comparados para comprovaçao da analise realizada ao longo do trabalho. / This work proposes a connection of three level inverters, which present sinusoidal PWM modulation, in order to create a multilevel structure from a magnetic coupling between them. Firstly, a brief description about the consolidate multilevel inverters is performed. After that, a mathematical analysis about SPWM modulation applied to a single phase inverter, in full bridge structure, is explained. In face of that, a study about multilevel inverters which are originated from a three winding transformer connection using two full bridge single phase voltage inverters is presented. Output voltage waveforms, harmonic spectrum, problems related to the connection, as well as mathematical derivation to determine the power components values are developed. In the following, the control strategy which is necessary for implementation is discussed. The control of the processed power that ows between inverters and the average current component elimination are described. In the sequence, shows the inverter design is shown as the result of the previous study. Finally, simulation and experimental results, which are obtained in the laboratory, are compared in order to prove the analysis performed during the work.