Orientador: José Pissolato Filho / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-18T03:00:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Pinto_AndreJinnoGomes_M.pdf: 60896723 bytes, checksum: 8ce23cc18a981b5042b135acfc03ec42 (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: As redes de transmissão de energia elétrica estão entre as grandes contribuições que a engenharia ofereceu à civilização moderna. Se tornando aparentes, pelas expressivas linhas de transmissão de alta tensão apoiadas sobre elevadas torres de aço que cruzam o território nacional em todas as direções. No corrente trabalho tem-se por objetivo tratar das alternativas não-convencionais de transmissão de energia elétrica. Comparando o desempenho dessas novas estruturas com o comportamento das estruturas atualmente utilizadas no sistema de transmissão convencional. Para tal são descritos alguns dados da atual configuração do sistema de transmissão nacional. Ademais, breves descrições técnicas serão apresentadas sobre os principais componentes de linhas de transmissão convencionais, tais como: condutores múltiplos, isoladores e anéis anticorona. Tais definições serão introduzidas com o âmbito de proporcionar uma maior familiaridade com o tema em estudo. Uma análise minuciosa é traçada no cálculo dos parâmetros elétricos na frequência, seguido de um estudo dos transitórios eletromagnéticos no domínio do tempo. Causados por sinais de tensão aplicados a entrada das linhas de transmissão / Abstract: The transmission of electric energy is among the great contributions that engineering offered to modern civilization. Becoming apparent, by the expressive lines of high voltage transmission supported on large steel towers that crisscross the country in all directions. In the current work has been aimed at dealing with alternative non-conventional electric power transmission. Comparing the performance of these new structures with the behavior of the structures currently used in conventional transmission system. For such thing are described some of the current configuration of the national transmission system. In addition, brief technical descriptions are presented on the main components of conventional transmission lines, such as multiple conductors, insulators and anti-corona rings. Such definitions will be introduced to the scope of providing a greater familiarity with the subject under study. A detailed analysis is plotted on the calculation of electrical parameters on frequency, followed by a study of electromagnetic transient time domain. Caused by voltage signals applied to the input of the transmission lines / Mestrado / Energia Eletrica / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientador: Ernesto Ruppert Filho / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-15T03:55:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PeqquenaSuni_JuanCarlos_M.pdf: 1533933 bytes, checksum: dbd348c759114d83f69069e35635591c (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: Os parâmetros do modelo matemático dinâmico dos geradores síncronos como a resistência elétrica dos enrolamentos de estator por fase, a resistência elétrica do enrolamento de campo, as resistências elétricas dos enrolamentos amortecedores de eixo direto e de eixo em quadratura, as reatâncias de dispersão dos enrolamentos de estator por fase, do enrolamento de campo e dos enrolamentos amortecedores, bem como as reatâncias de magnetização de eixo direto e de eixo em quadratura do gerador são possíveis de serem determinadas, com razoável aproximação, através de ensaios específicos como o ensaio para determinação da reatância de Potier, o ensaio de curto-circuito trifásico brusco e os ensaios de rejeição de carga. Neste trabalho discute-se o problema da determinação de parâmetros do gerador síncrono auxiliado pela realização de simulações dinâmicas usando o software Matlab/Simulink e a sua biblioteca SimPowerSystems para determinação de parâmetros de um gerador de pólos lisos e de um gerador de pólos salientes através de ensaios de medição da reatância síncrona de eixo direto, ensaio de Potier, ensaio de curto-circuito brusco e ensaio de rejeição de carga. Diversos resultados e conclusões são apresentados usando os parâmetros padronizados mostrados explicitamente por Krause em seu importante livro publicado em 1986. Trata-se de um trabalho que tem finalidades didática e tecnológica de discutir essa questão / Abstract: The synchronous generator dynamic mathematical model parameters like the per phase stator winding electrical resistance, the field winding resistance, the direct and quadrature damping winding resistances, the field winding leakage reactance, the per phase stator winding leakage reactance, the damping winding leakage reactances, and direct and quadrature magnetizing reactances are possible to be determined with some accuracy through specific tests like the Potier reactance determination, the sudden short-circuit test and the load rejection tests. This work is addressed to the problem of salient poles and cylincrical rotor synchronous generator parameters determination aided by the use of dynamic simulations implemented with the Matlab/Simulink package using its SimPowerSystems library. Some results and conclusions about the parameters determination are presented using the standardized and fundamental parameters as shown in the Krause book published in 1986. This paper has both didactic and technological subjects and it is addressed to discuss several aspects on the real parameters determination activities / Mestrado / Energia Eletrica / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientador: Maria Cristina Dias Tavares / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-26T08:28:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Garcia_AthosPovoa_M.pdf: 9594597 bytes, checksum: c99eaf2e0c3c48d6e04df60e99d62937 (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: Este trabalho apresenta uma metodologia para a obtenção dos parâmetros sustentados do arco elétrico, especificamente a corrente de condução e a corrente de deslocamento. Os resultados apresentados são provenientes da análise de 410 ensaios realizados em ambiente não confinado de um trecho experimental de linha de transmissão aérea de 500 kV , composta por três torres e dois vãos. Foram analisados diversos níveis de corrente entre 15 Aef e 10 kAef. O método apresentado é baseado na obtenção de um novo elemento para a caracterização do arco elétrico, a capacitância. Verifica-se que existe um atraso da forma de onda da tensão entre os terminais do arco em relação à forma de onda da corrente do arco elétrico próximo ao cruzamento das curvas pelo zero. Este comportamento indica uma resposta a um circuito que não pode ser considerado puramente resistivo, mas sim composto por uma resistência e uma capacitância. Desta forma a contribuição da presente pesquisa consiste na identificação da capacitância do arco elétrico. Os resultados obtidos mostram que a utilização da metodologia desenvolvida é eficaz para a obtenção dos parâmetros sustentados do arco elétrico e que tais parâmetros possuem uma relação de proporcionalidade em relação aos níveis de corrente do arco elétrico / Abstract: This work presents a methodology to obtain the stationary parameters of the electric arc, specifically the conductive current and the displacement current. The results presented are from analysis by 410 assays performed at field tests of a test section of 500 kV transmission line. The section is formed by three transmission towers, one anchor tower positioned between two suspension towers. This work presents the analysis of tests with current levels between 15 Arms and 10 kArms. The presented method is based on obtaining a new element to characterize the arc, the capacitance. It is verified that there is a delay of the waveform of the voltage across the arc terminals relative to the waveform of the current arc near zero crossing. This behavior indicates that the arc can not be considered purely resistive, but instead it has a behavior of a parallel resistance and a capacitance impedance. Therefore the contribution of this research is to identify the capacitance of the electric arc. The results show that the use of the developed methodology is effective for obtaining the stationary parameters of the electric arc and that these parameters have a relationship of proportionality in relation to the arc current range.winz / Mestrado / Energia Eletrica / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientador: Maria Cristina Dias Tavares / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-19T10:56:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 MestasValero_Patricia_D.pdf: 4018272 bytes, checksum: 38a65b52b68046f67c3791c9b6ea2f7d (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: O presente trabalho descreve um novo método de controle adaptativo para chaveamento sincronizado de disjuntores durante a manobra de religamento tripolar de linhas de transmissão com compensação reativa em derivação. O objetivo principal do método desenvolvido é controlar as sobretensões transitórias e reduzir o tempo morto antes do religamento. Diferentes estratégias para controlar sobretensões decorrentes do religamento tripolar são descritas com a finalidade de diferenciar as vantagens do chaveamento sincronizado. Os benefícios potenciais a serem obtidos a partir do religamento tripolar rápido são expostos. O método de controle adaptativo desenvolvido consiste em identificar com antecedência a região ótima para o religamento, permitindo fechar o disjuntor já no primeiro mínimo do batimento da tensão entre os contatos do disjuntor após o tempo morto de atuação da proteção. Após os testes realizados utilizando um programa para simulação de transitórios eletromagnéticos (PSCAD/EMTDC), o método proposto foi implementado em protótipo (controlador). Este protótipo foi testado utilizando o Simulador Digital em Tempo Real (RTDS). As simulações em tempo real demonstraram a eficiência do método no controle das sobretensões e na redução do tempo morto. Finalmente, o método foi avaliado parametricamente para uma série de condições simuladas, incluindo diferentes níveis de compensação reativa em derivação, a influência da compensação série, a influência da transposição da linha de transmissão e os efeitos da variação do comprimento da linha. Além disto, outras simulações foram realizadas para comparar o desempenho dos métodos de controle existentes e do método proposto / Abstract: The present thesis describes a new adaptive control method for synchronous switching of circuit breakers during three-phase reclosing of shunt compensated transmission lines. The main objective of the developed method is to control the overvoltages and to reduce the dead time prior of reclosing. Several strategies to control overvoltages resulting from three-phase reclosing are described in order to differentiate the benefits of the proposed method. The potential benefits obtained from the developed controlled reclosing method are exposed. The proposed algorithm identified, in advance, the optimal region for reclosing of transmission line, allowing closing the circuit breaker at the first minimum voltage beat across circuit breaker, after protection dead time. After off-line testing using electromagnetic transients simulation program (PSCAD/EMTDC), the proposed method was also implemented in physical hardware. This hardware was then tested on a real-time transients simulator (RTDS). The real time simulations demonstrate the method efficiency to control overvoltages and to reduce the dead time. Finally, the method has been parametrically evaluated for a range of simulated conditions, including different shunt compensation levels, influence of series compensation, influence of transmission line transposition, effect of line lengths. In addition, simulations have been conducted to compare the performance of existing control method and the proposed method / Doutorado / Energia Eletrica / Doutor em Engenharia Elétrica

Orientador: Maria Cristina Dias Tavares / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-21T16:31:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Talaisys_JonasLemos_M.pdf: 12385917 bytes, checksum: 5619a3284121ab56d2a0a337ef2456b4 (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: Este trabalho apresenta resultados do estudo do conteúdo harmônico e da variação do comprimento de arcos elétricos longos, com comprimento inicial superior a 4 m. Os resultados decorreram da análise de uma grande quantidade de dados obtidos de 647 ensaios realizados em ambiente não confinado em um trecho experimental de linha de transmissão aérea de 500 kV. Diversos níveis de corrente de arco foram abrangidos, desde 15 Aef até 10.000 Aef. O conteúdo harmônico da tensão e da corrente dos arcos foi analisado através da Trans-formada de Fourier Discreta em Tempo Reduzido. Mediante um tratamento estatístico, este conteúdo harmônico possibilitou a consolidação da assinatura harmônica dos arcos estudados. Uma contribuição importante da pesquisa consiste na verificação de que o conteúdo harmônico do arco pode ser utilizado para identificar o momento a partir do qual o arco elétrico se encontra com suas características elétricas estabilizadas. A partir deste instante os parâmetros elétricos do arco podem ser utilizados para obtenção de um modelo matemático. Utilizando-se do conteúdo harmônico e de registros visuais, a variação de comprimento foi obtida para 69 arcos. Esta análise inicial permite que se tenha uma noção da velocidade de alongamento destes arcos em relação ao seu nível de corrente. Permitiu também a obtenção de um gradiente de tensão mais preciso dos arcos, considerando-se tanto o alongamento quanto a estabilidade destes. Por fim, este trabalho tem por objetivo apresentar resultados que forneçam características e informações relevantes à obtenção de um modelo matemático de arco elétrico secundário adequado para o estudo da Manobra de Abertura e Religamento Monopolar. O conteúdo harmônico é identificado como uma ferramenta eficaz para caracterização da estabilidade destes arcos e o alongamento é um dos principais fatores relacionados com a extinção e duração do arco secundário / Abstract: This document presents results related to harmonic content and length variation of long electrical arcs in air, with initial length of 4 m. The results are based in the analysis of a data-base containing 647 experiments in non-confined environment of an experimental aerial 500 kV transmission line. The current range analyzed lies between 15 Arms and 10,000 Arms. The harmonic contents of voltage and current of electrical arcs were analyzed by the Short Time Discrete Fourier Transform. Using a statistic treatment this harmonic content allowed to consolidate the harmonic signature of the arcs in study. Furthermore, in the present work it was proposed that the harmonic content of an electrical arc defines the moment when the electric arc has its electrical characteristics stabilized. This instant is crucial to obtain the correct arc electrical parameters that will used to represent the arc. Using the harmonic content and visual data, the variation in length was obtained for 69 arcs. This initial analysis lead to arc elongation velocity regarding the current level and permit-ted to obtaining a more precise arc voltage gradient, considering both elongation as its stability. Finally, this work aims to supply relevant characteristics and information to obtaining a secondary arc model useful to the Single-Phase Autoreclosing Maneuver study. The harmonic content is an efficient way to characterize these arcs and the arc elongation is one of the main factors related to the duration and self-extinction of the secondary arc / Mestrado / Energia Eletrica / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientadores: Ernesto Ruppert Filho, Fujio Sato / Tese (outorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-22T07:31:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Soares_AlexandreBatistadeJesus.pdf: 4145945 bytes, checksum: 842edd8e3f4d7ce1970318c4cd2dbeb8 (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: Este trabalho apresenta uma ferramenta computacional denominada Gerenciador de Paralelismo de Alimentadores Radiais de Distribuição (GPARD), que foi desenvolvida para o estudo de manobras de paralelismo entre alimentadores radiais de distribuição de energia elétrica, localizados na mesma subestação ou em subestações diferentes, derivados do mesmo transformador ou de transformadores diferentes. O GPARD e uma ferramenta computacional que contribui para a operacao de sistemas de distribuição auxiliando os operadores do sistema na tomada de decisão para a realização de manobras de paralelismo durante a operacao ou em estudos prévios, fundamentada na analisem gráfica de resultados de simulação e de medidas remotas, resultando em flexibilidade operacional para o sistema e segurança para os consumidores. Tal ferramenta computacional poderá ser bastante utilizada em um ambiente de rede inteligente onde ações rápidas envolvendo medições, transmissão de dados e controle é necessária durante a operacao do sistema elétrico / Abstract: This work presents a computational tool named Management of Parallel Distribution Radial Feeders (GPARD), dedicated to the study of radial distribution feeders parallelism maneuvers, located in the same substation or in different substations, supplied by the same transformer or by different transformers. The GPARD is a computational tool that helps the operation of distribution systems helping system operators in making decisions for the maneuvers of parallelism during the operation or in previous studies, based on graphical analysis of simulation results and remote measurements resulting in operational flexibility to the system and safety to consumers. This computational tool can be utilized in a smart grid environment where fast actions involving measurements, data transmission and control are necessary for the operation of the electric system / Tese (outorado) - Universidade / Energia Eletrica / Doutor em Engenharia Elétrica

Orientadores: José Pissolato Filho, Eduardo Coelho Marques da Costa / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-24T10:02:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Pinto_AndreJinnoGomes_D.pdf: 9708757 bytes, checksum: 84772389fed6b8c0c68adcdd4db7cd9b (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: A análise do comportamento dinâmico da torre de transmissão de energia elétrica e torres de telecomunicações é de interesse nos estudos de proteção relacionados com descargas atmosféricas. Normalmente, a impedância de surto da torre no domínio do tempo é usada para caracterizar o comportamento dinâmico da torre. A principal desvantagem na definição de tais impedâncias de surto é a dependência da forma de onda de excitação, e não há consenso sobre a forma de onda de corrente a ser usada. Além disso, não há concordância sobre uma definição única da tensão envolvida. A fim de contornar tais limitações e problemas, o modelo aplicado ao estudo faz uso das análises no dominio da frequência, onde a impedância de surto da torre depende somente da geometria da estrutura e das características eletromagnéticas do meio. Ademais, as limitações associadas com as abordagens simplificadas são enfatizadas no decorrer do presente trabalho. Os resultados apresentados fazem uso de ferramentas computacionais como o código NEC-2 (Numerical Electromagnetic Code) que se baseia na análise numérica da dinâmica do campo eletromagnético. Com a utilização desse código, correntes são geradas e posteriormente utilizadas para o cálculo da impedância de surto da torre. Posteriormente, é gerado um circuito RLC representativo das características da estrutura metálica, obtidas pelo método de vector fitting que aproxima a função impedância de surto da torre por funções racionais. Por fim, o circuito RLC gerado pode ser aplicado nas análises diretamente no domínio do tempo com o uso de programas computacionais como o EMTP (Electromagnetic Transients Program), sem a necessidade do uso de transformadas para alterar o domínio de análise / Abstract: The dynamic analysis of the behavior in power transmission towers and telecommunications towers is of interest in studies related to lightning protection. Normally, the surge impedance of the tower in the time domain is used to characterize the dynamic behavior of the tower. The main disadvantage of these definition of surge impedances is the dependence on the waveform of excitation, and there is no consensus on which current wave to be used. Furthermore, there is no agreement on a single definition of the voltage involved. In order to overcome such limitations and problems, the model applied to the study makes use of the analysis in the frequency domain, where tower¿s surge impedance depends only on the geometry of the structure and electromagnetic characteristics of the medium. Moreover, the limitations associated with the simplified approaches are emphasized in the course of this work. The results presented make the use of computer code as NEC-2 (Numerical Electromagnetic Code) based on the numerical analysis of the electromagnetic field dynamics. Using this code, currents are generated and then used to calculate the surge impedance of the tower. Subsequently, an RLC circuit is generated representating the characteristics of the metal structure, obtained by vector fitting method, that approximates the surge impedance function of the tower by means of rational functions. Finally, the generated RLC circuit can be applied directly in analyzes in the time domain using computer programs such as EMTP (Electromagnetic Transients Program) without the need of using transforms to change domain analysis / Doutorado / Energia Eletrica / Doutor em Engenharia Elétrica

A mathematical model of a power system is created in the Electromagnetic Transients Program (EMTP). The EMTP is an off-line program which produces transients during a fault under different operating conditions and records the three phase voltage data at two computer relay locations. The EMTP simulation results are later played back in real time in a MVME133A computer platform and the digital signals are converted to analog signals through a D/ A board. These analog signals are filtered and provide inputs to the Power Systems Simulator via the power amplifiers. The computer relays, which are being tested, are connected to the Power Systems Simulator. This thesis describes both the EMTP simulation setup and the playback system configuration and algorithm. In addition, the operating procedure for real time playback of an EMTP output file is also described. / Master of Science

M. Tech. Engineering: Electrical. / Discussing the developing an entirely software based synchrophasor platform for transient stability analysis of a multi-machine system by exploiting the possibility of distributing a precise time reference by means of communication networks and an open source software-only Precision Time Protocol (PTP) to synchronise PMUs and evaluates the precision of this synchronisation in the event of faults in a power system.

Thesis (M.Eng.)--University of Wollongong, School of Electrical, Computer & Telecommunications Engineering. / Typescript. Includes bibliographical references: leaf 143-147.