This thesis is a combination of the development of numerical models regarding transient simulation of transmission lines and their advantages associated with fault location methods. The transmission line models presented in this work are in time-domain, which is a new approach considering traditional methods as being the phasor and traveling wave techniques. The use of phasors for this purpose has some technical difficulties: the presence of a damped DC component, greater influence of the fault impedance and metrological equipment layout. This work deals with single-phase AC and mono polar DC transmission lines. The proposed transmission line model has three main differentials compared to the traditional Bergeron model: full distribution of linear resistance; full distribution of leakage conductance; and just one recurrence of historical values. The first point is critical for evaluation of the exponential component of transient short circuit currents. The second point refers to the inclusion of the corona effect in the transmission line modeling. The single recurrence indicated in the third topic is given by the complete resolution of the telegrapher\'s equations, so there is no need of serial composition to improve waveform accuracy. The principle of fault location method is calculating the absolute difference between fault voltages seen by the transmission line ends. This technique guarantees a lower influence of the fault impedance and its electrical parameters. / Esta dissertação é uma combinação do desenvolvimento de modelos numéricos para simulação de transitórios eletromagnéticos em linhas de transmissão e suas benesses associadas à localização de faltas. Os modelos de linha de transmissão aqui apresentados estão no domínio do tempo, o que descaracteriza a abordagem tradicional de localização de faltas como técnicas fasoriais e ondas viajantes. A utilização de fasores para esse propósito admite algumas dificuldades técnicas: presença da componente DC amortecida, maior influência da impedância de falta e disposição dos equipamentos metrológicos. Abordam-se linhas de transmissão de sistemas alternado monofásico e contínuo monopolar. A modelagem proposta possui três principais diferenciais frente ao modelo de Bergeron: plena distribuição da resistência linear; plena distribuição da condutância transversal; e apenas uma recorrência a valores históricos. O primeiro ponto é fundamental para avaliação da componente exponencialmente amortecida das correntes transitórias de curto circuito. O segundo ponto se refere à inclusão do efeito corona no modelamento. A recorrência unitária apontada no terceiro tópico apresenta a vantagem de não ser necessária a composição em série do modelo para aprimorar a qualidade das formas de onda. O princípio de localização de faltas se dá pelo cálculo da diferença absoluta entre as tensões instantâneas de falta vistas pelos terminais da linha. Essa técnica garante uma menor influência de impedância de falta e dos parâmetros elétricos.

O trabalho proposto tem por objetivo avaliar a viabilidade de localização de falhas elétricas, por meio da análise de assinaturas magnéticas resultantes do sistema elétrico. Assim, diversos algoritmos - descritos na literatura científica atual e aplicáveis ao processamento de sinais conduzidos - foram analisados com o objetivo de verificar a possibilidade de complementar as metodologias já desenvolvidas para a detecção e classificação de falhas, de uma maneira não invasiva e via análise de assinaturas magnéticas resultantes. Diferentemente do processo de monitoração tradicional, cujos sensores precisam estar fisicamente conectados aos circuitos analisados, propõe-se estudar a viabilidade da análise dos sinais provenientes da assinatura magnética dos distúrbios para localizar falhas. Ressalta-se, assim, a característica não invasiva desse processo. A avaliação da metodologia proposta foi realizada através da escolha de casos de sensibilidade, cujos resultados teóricos e provenientes de simulações foram utilizados na análise de sua viabilidade. / The proposed study aims to evaluate the feasibility of determinig the fault location in electrical systems, by analyzing the resulting magnetic signatures. Thus, several algorithms - described in the current scientific literature and for the processing of conducted signals - will be analyzed in order to verify the possibility of complementing the methodologies already developed for fault detection and classification, a non-invasive way and by analysis magnetic signatures resulting. Differently from traditional monitoring process, in which the sensors need to be physically connected to the analyzed circuits. It should be noted, the characteristic of this methodology as a non-invasive procedure. The evaluation of the proposed methodology will be carried out through the choice of sensitivity cases, which theoretical results obtained from simulations will be used to analyze its viability.

O segmento de transmissão de energia elétrica é parte fundamental na composição de qualquer sistema elétrico de potência, e tem como principal função o transporte da energia elétrica dos polos geradores até os centros consumidores. Neste contexto, o objetivo principal desta dissertação é analisar a participação dos agentes investidores do mercado de transmissão de energia elétrica no Brasil, observando o perfil daqueles que venceram os leilões de transmissão, sob o aspecto de sua governança no tocante à natureza do capital público ou privado, nacional ou estrangeiro. Como questão central, indaga-se como vem se dando a dinâmica do mercado de transmissão de energia elétrica no país, através da análise dos vencedores dos certames de concessão do serviço público de transmissão. A pesquisa aborda ainda elementos que resgatam a importância técnica e econômica da transmissão, sua evolução histórica e as regras de concessão então vigentes no país, além de realizar um levantamento dos leilões de transmissão entre os anos de 1999 a agosto 2017. Visando a reestruturar o setor elétrico brasileiro a partir da década de 1990, um modelo então formulado possibilitou a expansão do sistema de transmissão por meio de concorrências na exploração de concessões públicas do serviço de transporte de energia elétrica. Tal modelo finalmente permitiu que companhias de capital privado, nacional ou estrangeiro, pudessem participar dessa expansão. Entre dezembro de 1999 e agosto de 2017 ocorreram 45 certames, nos quais culminou em uma expansão significativa da malha de transmissão no país, que passou de 66,9 mil km, antes dos referidos leilões, para mais 134,7 mil km, até o ano de 2016. Das centenas de investidores que arremataram os lotes disponibilizados, verificou-se que 89% deles eram de natureza privada e 11%, de natureza pública. Ainda, através da pesquisa realizada, constatou-se que 60% dos lotes negociados foram arrematados por investidores não-consorciados, mesmo diante das vantagens da formação de consórcios na criação de grupos considerados mais robustos financeira e tecnicamente. Os resultados desta investigação também revelaram que os grupos estrangeiros privados não-consorciados foram os que mais se destacaram, obtendo 25,2% das vitórias nos certames, e agregando 24,4% do total das linhas ofertadas em termos de extensão. Ademais, esses grupos estrangeiros privados não-consorciados mostraram-se mais competitivos, com lances que representaram deságios médios de 30,7%, arrematando projetos com potencial de rendimento anual de R$ 2,8 bilhões. Entretanto, por meio da investigação realizada, ainda se constatou que os investidores nacionais públicos não-consorciados continuaram muito influentes, pois: (i) deram lances com deságios também significativos, da ordem de 27,1% na média do período analisado; e (ii) alguns desses investidores nacionais públicos foram os vencedores mais frequentes, seja na forma não-consorciada ou consorciada, como foi o caso da Chesf, com 34 lotes arrematados, seguida de Furnas, com 26 lotes negociados. / The segment of electric power transmission is a fundamental part of any electric power system, and its main function is to transport the electric power from the generating poles to the consumer centers. In this context, the main objective of this dissertation was to analyze the participation of the investors of the electricity transmission market in Brazil, observing the profile change of those who won the transmission auctions, among which were public, private, national and foreign agents. This dissertation targeted to answer the following central question: how was the market dynamic of the electric power transmission in the country taking into consideration the change in the profile of the agents who won the auctions? The research also explored the technical and economic importance of transmission, its historical evolution, the currently rules for concession in the country, as well as the characteristics of transmission auctions conducted between 1999 and August 2017. In order to restructure the Brazilian electric sector from the 1990s onwards, a model was formulated to made possible to expand the transmission system by competitive bidding in the exploration of public concessions for the electric energy transmission service. That model finally allowed domestic and foreign private equity companies to participate in this expansion. Between December 1999 and August 2017, there were 45 auctions and hundreds of lots were put to dispute. Consequently, there was a significant expansion of the transmission network in the country, from 66.9 thousand km before the auctions to a further 134.7 thousand km, until the year 2016. Of the hundreds of investors who purchased the lots available, 89% were private and 11% public. Also, through the research, it was found that 60% of the lots traded were sold by non-consortium investors, even considering the advantages of consortium to create groups financially and technically robust. The results of this investigation also revealed that the not consorted foreign private groups were the most outstanding, obtaining 25.2% of the victories in the auctions, and, adding 24.4% of the total of the offered lines in terms of extension. Furthermore, these foreign private groups were more competitive with bids that represented average discounts of 30.7%, earning projects with potential annual income of R $ 2.8 billion. However, the research also verified that not consorted national public investors are still very influential: (i) they made bids with significant discount, of the order of 27.1% in the average of the analyzed period; and (ii) some of these national public investors were the most frequent winners, either in the non-consortium or consortium form, as was the case of Chesf, with 34 lots acquired, followed by Furnas, with 26 lots traded.

Submitted by ADRIANO MARTINS JUNQUEIRA null (adriano@geopx.com.br) on 2017-03-11T20:17:10Z No. of bitstreams: 1 Mestrado - Adriano Martins Junqueira - 2017.pdf: 8109678 bytes, checksum: d1e6cf6e83e8eac0c87d3eb5b494f810 (MD5) / Approved for entry into archive by Juliano Benedito Ferreira (julianoferreira@reitoria.unesp.br) on 2017-03-16T20:19:44Z (GMT) No. of bitstreams: 1 junqueira_am_me_guara.pdf: 8109678 bytes, checksum: d1e6cf6e83e8eac0c87d3eb5b494f810 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-16T20:19:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 junqueira_am_me_guara.pdf: 8109678 bytes, checksum: d1e6cf6e83e8eac0c87d3eb5b494f810 (MD5) Previous issue date: 2017-01-18 / A maioria dos empreendimentos do setor elétrico brasileiro não apresentam uma avaliação sistemática espaço-temporal de suas estruturas para identificar vulnerabilidades ambientais nos empreendimentos. Assim, este estudo teve como objetivo analisar a susceptibilidade de movimento de massa em linhas de transmissão, na região da Serra da Mantiqueira, sujeitas aos efeitos de chuvas tropicais e operacionalizar uma plataforma dinâmica de análise e alerta nas áreas de maior criticidade. Para este trabalho, foram levantados dados estáticos e dinâmicos na região a partir de fontes de acesso público e privado. A seguir, foram definidos os múltiplos critérios através do processo de análise hierárquica (AHP). Utilizando Sistemas de Informações Geográficas (SIG) e álgebra de mapas, foi possível determinar o mapa de susceptibilidade em cinco classes e operacionalizar a plataforma de monitoramento, análise e alerta a riscos ambientais baseando-se nas áreas identificadas e nos dados dinâmicos meteorológicos e hidrológicos. Como resultado, foi gerado um banco de dados geográfico com abrangência regional (14.000 km²), que envolveu 7 critérios: declividade, distância das linhas de transmissão, densidade de drenagem, uso do solo, tipo do solo, densidade de fraturas e falhas, e precipitação. A distribuição das classes de susceptibilidade encontradas na região de estudo foram: muito baixa (1,5%), baixa (12%), média (34,9%), alta (45,3%) e muito alta (6,2%). Foi possível ainda, identificar diferentes movimentos de massa em áreas próximas à linhas de transmissão, quanto próximas aos outros elementos de risco, como moradias, estradas, bordas de reservatórios e torres de telecomunicações. A plataforma de monitoramento operacionalizada possibilitou o estabelecimento de análises dinâmicas sobre a ocorrência de eventos naturais extremos, através do envio de notificações e acesso WEB com o mapa das áreas afetadas. Assim, este estudo pode se tornar um instrumento de avaliação, acompanhamento e gerenciamento para a gestão pública e agências reguladoras do setor elétrico. / Most of the Brazilian electric sector enterprises do not present a systematic space-time evaluation of their structures to identify environmental vulnerabilities in the projects. Thus, this study aimed to analyze the susceptibility of mass movement in transmission lines, in the Serra da Mantiqueira region, subject to the effects of tropical rains and to operationalize a dynamic platform of analysis and alertness in the most critical areas. For this work, static and dynamic data were collected in the region from public and private sources. Next, the multiple criteria were defined through the hierarchical analysis process (AHP). Using Geographic Information Systems (GIS) and map algebra, it was possible to determine the susceptibility map in five classes and to operationalize the monitoring platform for monitoring, analysis and alert to environmental risks based on identified areas and dynamic meteorological and hydrological data. As a result, a geographic database with a regional coverage (14.000 km²) was generated, involving 7 criteria: slope, distance of transmission lines, drainage density, soil use, soil type, fracture and failure density, and precipitation. The distribution of susceptibility classes found in the study region were very low (1.5%), low (12%), average (34.9%), high (45.3%) and very high (6, 2%). It was also possible to identify different mass movements in areas close to the transmission lines, as well as to other risk elements such as dwellings, roads, reservoir borders and telecommunications towers. The operationalized monitoring platform allowed the establishment of dynamic analyzes on the occurrence of extreme natural events, by sending notifications and WEB access with the map of the affected areas. Thus, this study can become an instrument of evaluation, monitoring and management for the public management and regulatory agencies of the electric sector.

Esta dissertação aborda o cálculo da taxa de crescimento da tensão de restabelecimento transitória (TCTRT), considerando o caso de falha na barra, durante a abertura do primeiro polo e o cálculo da tensão de restabelecimento transitória (TRT) nos primeiros instantes de tempo, incluindo o efeito da capacitância. Os principais casos possíveis de falha na barra foram analisados e os resultados demonstraram a precisão das expressões obtidas. Normalmente, o cálculo da TCTRT e da TRT é feito por meio de simulações em programas de transitórios eletromagnéticos em que há rotinas específicas para a extração dos valores destas, porém, em determinadas condições, podem ocorrer oscilações ou imprecisões numéricas. Por ser um assunto de grande interesse convém desenvolver expressões que possam esclarecer resultados duvidosos sem a necessidade de artifícios de redução do passo de integração a valores muitas vezes não factíveis. As expressões obtidas neste trabalho podem ser utilizadas não só para se obter de forma precisa e simplificada os valores da taxa de crescimento da tensão de restabelecimento transitória de um circuito real, assim como os valores da TRT nos primeiros instantes de tempo. / This study is focused on the rate of rise of transient recovery voltage (RRTRV) calculation considering the case of bus fault, during the first pole to open, and also includes the transient recovery voltage (TRV) calculation, in the first instants of time, including the capacitance effect. The main cases of bus fault have been evaluated and demonstrate that the expressions developed in this study are relevant and with good precision. Usually, the RRTRV and the TRV are calculated with the use of simulation programs, using specific routines, nevertheless, in certain conditions, there might be oscillations and numeric imprecisions which requires a mathematic expression. This topic is of great interest and it is important to have mathematical expressions that could clarify doubtful results. The expressions obtained in this study can be use in a very simples and effective mode to calculate RRTRV and the TRV in the first instants of time, considering a real life circuit.

Submitted by Maria Aparecida (cidazen@gmail.com) on 2017-04-19T14:40:10Z No. of bitstreams: 1 Mauro Luis Aquino.pdf: 3035613 bytes, checksum: fa5d18d391298888d25a933b6d6747fa (MD5) / Made available in DSpace on 2017-04-19T14:40:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Mauro Luis Aquino.pdf: 3035613 bytes, checksum: fa5d18d391298888d25a933b6d6747fa (MD5) Previous issue date: 2017-02-14 / This work addresses the predictive maintenance problem in operation centers of a transmission utility. Therefore, the primordial aspects are identified for the definition of a predictive inspection routine, which allows a check of points that guarantee periodic evaluations of the power system, so that the problems that occur can be detected in advance, allowing the maintenance crew to be activated before the occurrence of failures that actually affects the operation of the system. As part of the work, a survey was carried out with some Operation Centers of power system utilities in Brazil to give an idea of the application of maintenance and inspection concepts in the current national reality. Based on the results, it is shown to what extent the inspections adopted today in the Operational Centers of the various utilities have predictive characteristics, and an evaluation is made to identify if there are improvement points or not in this area. From the inspection philosophy proposed in this research, computational developments were carried out with the aim of developing a predictive inspection methodology to be adopted by the operators in a real time environment. The tool developed was applied at the Operation Center of the São Luís, using data from São Luís III Substation of Eletrobras Eletronorte and the results are discussed in order to highlight the advantages and disadvantages of the proposed tool and if it is able to meet the proposed objectives. / Este trabalho trata o problema de manutenção preditiva em centros de operação de uma concessionária de transmissão. São, portanto, identificados os aspectos primordiais para a definição de uma rotina de inspeção preditiva, que permita uma verificação de pontos que garantam avaliações periódicas do sistema elétrico, de modo que os problemas que vierem a ocorrer possam ser detectados de maneira antecipada e com isso, permitir que a equipe de manutenção possa ser acionada antes da incidência de falhas que realmente comprometam a operação do sistema. Como parte do trabalho foi realizada uma pesquisa junto a alguns centros de operação de empresas concessionárias de energia no Brasil, para que se possa ter uma ideia da aplicação dos conceitos de manutenção e inspeção na realidade nacional atual. Com base nos resultados demonstra-se até que ponto as inspeções hoje adotadas nos Centros de Operação das diversas empresas têm características preditivas e é feita uma avaliação para identificar se há pontos de melhoria ou não nesta área. A partir da filosofia de inspeção proposta nesta pesquisa foram realizados desenvolvimentos computacionais com o intuito de desenvolver uma metodologia de inspeção preditiva a ser adotada pelos operadores em ambiente de tempo real. A ferramenta desenvolvida foi aplicada no Centro de Operação de São Luís com base nos dados da Subestação de São Luís III da Eletrobras Eletronorte e os resultados são discutidos de forma a ressaltar as vantagens e desvantagens da ferramenta proposta e se esta tem condições de atender aos objetivos a que se propôs.

Submitted by Daniella Santos (daniella.santos@ufma.br) on 2017-08-15T13:33:28Z No. of bitstreams: 1 Allas Jony Oliveira.pdf: 2990428 bytes, checksum: b7af86743d9c6f03097670f7a7464706 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-08-15T13:33:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Allas Jony Oliveira.pdf: 2990428 bytes, checksum: b7af86743d9c6f03097670f7a7464706 (MD5) Previous issue date: 2017-07-07 / Over the past few years, concern and demands with environmental issues, companies from all sectors of the economy, as well as their role and the way they carry out their activities. It could not be different with the electricity sector, which is highlighted due to its strategic substance and because it is a public service, even under concession, and should therefore be easier to use in its actions, always aiming at the continuity of the Service Well-being of the population. Aware of this condition of ANEEL, through Resolution n. 444, of 2001, established that all such concessions are mandatorily prepared the Annual Social and Environmental Responsibility Report, in order to show a society as good practices and environmental actions of companies in the energy sector. In this context, the study in question seeks to identify the level of environmental information through electricity distribution companies in the north and northeast of Brazil through the information disclosed in their knowledge of sustainability. We analyzed the sustainability reporting levels of 15 companies in the energy sector based on the Global Reporting Initiative (GRI). The study was based on a qualitative approach, with research searching for a type of description and a use of bibliographic and documentary procedure. A quantification of the evidence was developed based on the information contained in the sustainability statements of companies disclosed in the period from 2013 to 2015. The result of the study indicates that there is strong evidence that as companies evidence environmental issues only by a market obligation to Parties Concerned, and care less than they give in their reports. This indicates a lack of commitment to continuous improvement and improvement of environmental performance. This and most of its findings are basically described in the energy distributors analyzed, to disclose only basic and essential indicators, many of them contained without a fixed supplement. GRI for energy companies, and ignore the other indicators, which show important information for society and interested parties. / Ao longo dos últimos anos a preocupação e as exigências com as questões ambientais vêm aumentando por parte da sociedade de modo que as empresas de todos os setores da economia precisam repensar seu papel e a maneira como desempenham suas atividades. E não poderia ser diferente com o setor de energia elétrica, que ganha destaque devido à sua importância estratégica e por se tratar de um serviço público, ainda que sob concessão, devendo assim ser o mais transparente possível em suas ações, visando sempre à continuidade do serviço e o bem-estar da população. Ciente desta condição a ANEEL, através da Resolução n° 444, de 2001, estabeleceu que todas as concessionárias elaborassem obrigatoriamente o Relatório Anual de Responsabilidade Socioambiental, de forma a mostrar a sociedade as boas práticas e ações ambientais das empresas do setor de energia. Neste contexto, o estudo visa identificar o nível de informação ambiental fornecida pelas empresas distribuidoras de energia elétrica da região norte e nordeste do Brasil através das informações divulgadas em seus relatórios de sustentabilidade. Analisou-se os níveis de evidenciação de 45 relatório de sustentabilidades de 15 empresas do setor de energia elétrica com base na Global Reporting Initiative (GRI). O estudo se baseou em uma abordagem quali-quantativa, com o emprego de pesquisa do tipo descrita e a utilização de procedimentos bibliográfico e documental. A quantificação das evidências foi desenvolvida com base nas informações contidas nos relatórios de sustentabilidade das empresas divulgados no período de 2013 a 2015. O resultado do estudo indica que há forte indício de que as empresas evidenciam questões ambientais apenas por uma obrigação de mercado para com os stakeholders, e se preocupam menos do que dão a entender em seus reports. Esse fato indica falta de compromisso com a melhoria contínua e aprimoramento da sua performance ambiental. Essa constatação é devido a grande maioria das distribuidoras de energia analisadas, divulgar apenas indicadores básicos e essenciais, muitos deles contidos no suplemento setorial GRI para empresas de energia, e ignorar os demais indicadores, que evidenciam informações extremamente importantes e úteis para a sociedade e partes interessadas.

This thesis is a combination of the development of numerical models regarding transient simulation of transmission lines and their advantages associated with fault location methods. The transmission line models presented in this work are in time-domain, which is a new approach considering traditional methods as being the phasor and traveling wave techniques. The use of phasors for this purpose has some technical difficulties: the presence of a damped DC component, greater influence of the fault impedance and metrological equipment layout. This work deals with single-phase AC and mono polar DC transmission lines. The proposed transmission line model has three main differentials compared to the traditional Bergeron model: full distribution of linear resistance; full distribution of leakage conductance; and just one recurrence of historical values. The first point is critical for evaluation of the exponential component of transient short circuit currents. The second point refers to the inclusion of the corona effect in the transmission line modeling. The single recurrence indicated in the third topic is given by the complete resolution of the telegrapher\'s equations, so there is no need of serial composition to improve waveform accuracy. The principle of fault location method is calculating the absolute difference between fault voltages seen by the transmission line ends. This technique guarantees a lower influence of the fault impedance and its electrical parameters. / Esta dissertação é uma combinação do desenvolvimento de modelos numéricos para simulação de transitórios eletromagnéticos em linhas de transmissão e suas benesses associadas à localização de faltas. Os modelos de linha de transmissão aqui apresentados estão no domínio do tempo, o que descaracteriza a abordagem tradicional de localização de faltas como técnicas fasoriais e ondas viajantes. A utilização de fasores para esse propósito admite algumas dificuldades técnicas: presença da componente DC amortecida, maior influência da impedância de falta e disposição dos equipamentos metrológicos. Abordam-se linhas de transmissão de sistemas alternado monofásico e contínuo monopolar. A modelagem proposta possui três principais diferenciais frente ao modelo de Bergeron: plena distribuição da resistência linear; plena distribuição da condutância transversal; e apenas uma recorrência a valores históricos. O primeiro ponto é fundamental para avaliação da componente exponencialmente amortecida das correntes transitórias de curto circuito. O segundo ponto se refere à inclusão do efeito corona no modelamento. A recorrência unitária apontada no terceiro tópico apresenta a vantagem de não ser necessária a composição em série do modelo para aprimorar a qualidade das formas de onda. O princípio de localização de faltas se dá pelo cálculo da diferença absoluta entre as tensões instantâneas de falta vistas pelos terminais da linha. Essa técnica garante uma menor influência de impedância de falta e dos parâmetros elétricos.

O trabalho proposto tem por objetivo avaliar a viabilidade de localização de falhas elétricas, por meio da análise de assinaturas magnéticas resultantes do sistema elétrico. Assim, diversos algoritmos - descritos na literatura científica atual e aplicáveis ao processamento de sinais conduzidos - foram analisados com o objetivo de verificar a possibilidade de complementar as metodologias já desenvolvidas para a detecção e classificação de falhas, de uma maneira não invasiva e via análise de assinaturas magnéticas resultantes. Diferentemente do processo de monitoração tradicional, cujos sensores precisam estar fisicamente conectados aos circuitos analisados, propõe-se estudar a viabilidade da análise dos sinais provenientes da assinatura magnética dos distúrbios para localizar falhas. Ressalta-se, assim, a característica não invasiva desse processo. A avaliação da metodologia proposta foi realizada através da escolha de casos de sensibilidade, cujos resultados teóricos e provenientes de simulações foram utilizados na análise de sua viabilidade. / The proposed study aims to evaluate the feasibility of determinig the fault location in electrical systems, by analyzing the resulting magnetic signatures. Thus, several algorithms - described in the current scientific literature and for the processing of conducted signals - will be analyzed in order to verify the possibility of complementing the methodologies already developed for fault detection and classification, a non-invasive way and by analysis magnetic signatures resulting. Differently from traditional monitoring process, in which the sensors need to be physically connected to the analyzed circuits. It should be noted, the characteristic of this methodology as a non-invasive procedure. The evaluation of the proposed methodology will be carried out through the choice of sensitivity cases, which theoretical results obtained from simulations will be used to analyze its viability.

Neste trabalho são descritos e avaliados diferentes modelos de linhas aéreas de transmissão, considerando a variação dos parâmetros da linha com a frequência. Em geral os modelos apresentados são baseados no uso da matriz de admitâncias nodais, com algumas análises complementares empregando o método das características. São testados casos de circuito-aberto, curto-circuito, linha em carga e manobras com chaves. Os resultados de cálculo são comparados com as respostas simuladas nos programas ATP e PSCAD. Também são apresentadas as formulações para o cálculo de parâmetros da linha de transmissão, considerando o efeito pelicular e a resistividade do solo São avaliadas as respostas no domínio do tempo para diferentes modelos equivalentes de linha de transmissão, obtidos do modelo polo-resíduo com passividade da matriz de admitâncias nodais, sendo empregados: i) transformação do modelo racional para uma representação em espaço de estados, ii) construção de uma rede elétrica equivalente com resistências, indutores e capacitores e iii) representação por meio de um equivalente de Norton. Também é analisado o equivalente de Norton obtido dos modelos polo-resíduo com passividade de uma linha equivalente dobrada nas condições em curto-circuito e circuito-aberto. Foi analisada a solução de redes elétricas no domínio da frequência usando uma formulação nodal e sem a necessidade de ajustes intermediários da matriz de admitâncias nodais. As respostas de tensão e corrente são antitransformadas para o domínio do tempo por meio de diferentes formulações baseadas na transformada inversa de Fourier, levando em conta os métodos que mitigam erros de truncamento e discretização. As seguintes formulações foram avaliadas: i) transformada modificada de Fourier, ii) transformada inversa rápida de Fourier e iii) transformada inversa de Fourier com integração semianalítica. É também apresentado um modelo para linhas de transmissão em paralelo, baseado no domínio modal usando uma matriz de transformação constante, juntamente com a aplicação do método de ajuste Vector Fitting com o objetivo de modelar com precisão o efeito de acoplamento mútuo entre linhas. / In this work different overhead transmission lines models are described and evaluated, considering the frequency dependence of parameters. In general, the models are based on the nodal admittance matrix, with some complementary analysis using the method of characteristics. Cases of open-circuit, short-circuit, line connected to a load and switching maneuvers are tested. The calculation results are compared with the simulated responses obtained with the ATP and PSCAD. The formulations for the transmission line parameters are also presented, taking into account the skin effect and the ground return. The time-domain responses for different transmission line models are evaluated. These models are obtained from the passive pole-residue model of the nodal admittance matrix. The equivalent models are: i) state-space representation, ii) electrical network composed of resistors, inductors and capacitors, iii) the Norton\'s equivalent. In addition, an evaluation is performed for the Norton\'s equivalent obtained from the pole-residue models for the open-circuit and short-circuit conditions of a folded line equivalent. On the other hand, the network is solved completely in frequency-domain using a nodal formulation, without the fitting of the nodal admittance matrix. The voltage and current responses are transformed back to the time-domain by different formulations based on the inverse Fourier transform, taking into account methods to minimize errors by truncation and discretization. The formulations investigated are: i) modified Fourier transform, ii) fast Fourier transform, iii) inverse Fourier transform with semianalytic integration. The model for parallel transmission lines is also evaluated, based on modal domain using a constant transformation matrix and the application of the vector fitting method, with emphasis on accurate representation of mutual coupling effects.