En la presente tesis se da a conocer “La Influencia de la Coordinación de Protección en la Calidad de Suministro del Sistema Eléctrico del Alimentador 7004 de la Minera IRL - Chumpe”, viendo la necesidad y las constantes fallas que se da en el sistema eléctrico de la Subestación Chumpe es por ello que se enfocó en determinar las diferentes interrupciones en el sistema. Para lograr este objetivo se realizó la visita a campo y viendo la necesidad del sistema y su operación en la subestación Chumpe y un análisis descriptivo y analítico, utilizando las diferentes técnicas de análisis y formulas las cuales me permitieron deducir la viabilidad de la tesis frente a diferentes eventos que se suscitan en la Subestación. Obteniendo como resultado la reducción y selectividad del equipo frente a las fallas que se dan en el sistema, así logrando abastecer de energía a la Minera IRL para su continuidad en la producción de mineral.

Orientadores: Attilio Jose Giarola, Rui Fragassi Souza / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Campinas / Made available in DSpace on 2018-07-14T14:12:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Conforti_Evandro_D.pdf: 2791268 bytes, checksum: ca97a25c53f0f4748dccff8315fb1ea0 (MD5) Previous issue date: 1983 / Resumo: Apresentam-se os diagramas de irradiação e introduz-se o formalismo de cálculo no desempenho em polarização cruzada para a antena a guia de onda cilíndrico, aberto, semi-infinito, com paredes de espessura infinitesimal, utilizando a técnica de WienerHopf. Os resultados computacionais são apresentados de forma a caracterizar completamente os campos distantes dessas antenas, operando no modo TE11 e são comparados com resultados experimentais ou teóricos obtidos pelo método dos momentos. Em adição, propõe-se e utiliza-se uma técnica para medida de correntes em superfícies metálicas que não necessita a introdução de sulcos nessa superfície. Obtém-se, dessa forma, a distribuição das correntes superficiais na parede externa do guia, assim como sua variação em função da espessura dessa parede. A partir da comparação com resultados obtidos por outros autores, que utilizam o método dos momentos, mostra-se o efeito causado pela espessura finita da parede do guia cilíndrico no desempenho dessa antena. / Abstract: The radiation patterns and the theoretical development for the avaluation of the cross polarization behavior, using the Wienr-Hopf Technique, for semi-infinite and open cylindrical waveguide antennas with infinitesimal wall thickness are presented. The computed results are shown in a way as to completely characterize the far field of these antennas, operating in the TE11 mode. These results are compared with the available experimental data and theoretical results obtained by the moment's method. In addition, a technique for the measurement of currents in metal surfaces without the introduction of slots in these surfaces is described. This technique was used to measure the surface current distribution, as well as the effect of the wall thickness, on the external wall of the cylindrical waveguide. From the comparison of these measurements with the available theoretical results, obtained using the moment method, the effect of the thickness and the behavior of these antennas is analysed. / Doutorado / Doutor em Ciências

Dado el inminente auge de la generación distribuida (GD), impulsado por los crecientes avances tecnológicos y su masificación a nivel mundial, resulta de suma importancia tener una noción exacta del impacto que un generador puede llegar a producir sobre las redes de distribución, para procurar mantener la calidad de servicio de los clientes y la seguridad del sistema. Junto con esto están también las iniciativas legislativas adoptadas por el Gobierno, que permiten y facilitan la conexión a la red de este tipo de generación, intentando darle un grado de competitividad dentro del mercado eléctrico. El objetivo general de esta memoria es el confeccionar una herramienta que permita maximizar la capacidad total de generación en un alimentador en las redes de distribución, mediante la asignación precisa del tamaño de cada generador en cada barra, considerando sus límites técnicos de operación. La metodología de asignación se fundamenta en la relación existente entre el incremento de generación distribuida y las restricciones técnicas de la red, tales como: la tensión en las barras; el nivel de cortocircuito en la subestación de bajada; y la razón de cortocircuito-generación en las barras. Como resultado, se obtienen señales de máxima generación y su disposición óptima en cada barra del alimentador, sin tener que incurrir en costos adicionales asociados a la realización de modificaciones en la red pre-existente. La implementación de la aplicación fue llevada a cabo en el programa DeepEdit desarrollado en el Departamento de Ingeniería Eléctrica de la Universidad de Chile, de manera de poder ser operada sobre un alimentador cualquiera a nivel de usuario. Se realizaron pruebas para dos tipos de alimentadores, uno de una publicación de referencia con una demanda total de 6,5[MW] y otro utilizado en publicaciones IEEE con una demanda total de 18,9[MW]. En ambos sistemas se determinó la solución óptima mediante las linealización de las relaciones que existen entre la capacidad de generación y las variables eléctricas de las restricciones, obteniéndose capacidades totales de generación de 12,5[MW] y 23,3[MW] respectivamente. Ejecutado el programa se puede verificar que ciertas restricciones se encuentran fijadas en su máximo, pero aun así se ratificó lo óptimo de las soluciones con dos métodos: inhibición de generación y análisis de sensibilidad. Las aplicaciones que se le pueden dar a la propuesta son diversas, entre ellas: esclarecer los puntos donde se debe compensar tensión, o utilizarse como una herramienta de planificación, que considere la inserción de GD, permitiendo comparar las ventajas y desventajas sobre la asignación de máxima capacidad de GD en el tiempo. Se proponen mejoras a la aplicación en los ámbitos de incorporar una base de datos de las fuentes de recursos renovables referenciadas a su respectiva barra, o bien en redefinir la función objetivo ahora para minimizar pérdidas, lo que cambiaría el proceso de optimización a uno secuencial.

[pt] A aplicação de um guia circular corrugado como alimentador é analisada a partir do conhecimento das distribuições de campo elétrico e magnético no plano focal de refletores parabólicos. O desenvolvimento matemático dos campos no interior da estrutura conduz a expressões para os diagramas de radiação e demais parâmetros de interesse. Diversas peculiaridades inerentes à propagação em estruturas corrugadas ficam caracterizadas ao longo da análise, alcançando-se a notável situação de simetria dos diagramas e polarização cruzada nula. Inclui-se um projeto para utilização de refletores de pequena e grande distância focal. / [en] The use of a corrugated circular waveguide as a feeder is analysed by considering the distributions of eletric and magnetic fields at the focal plane of parabolic reflectors. The mathematical field development inside the structure leads to expressions of radiation patterns and the necessary parameters. Several peculiarities in connection with the propagation in corrugated structures are characterized through the analysis, obtaining the remarkable situation of patterns simmetry and zero cross- polarization. A feeder design for using small and large focal lenght reflectorsis included.

[pt] Esta tese apresenta uma análise de uma estrutura de corneta cônica corrugada com dielétrico anisotrópico, com eixo óptico na direção axial da corneta. Esta configuração de corneta pode ser conseguida utilizando-se a estrutura de uma corneta corrugada com a adição de um cone dielétrico anisotrópico uniaxial. A anisotropia pode ser conseguida artificialmente dopando-se o material dielétrico isotrópico ou utilizando-se uma técnica de perfuração na direção axial do cone. Esta técnica de perfuração é sugerida e apresentada nesta Tese. Partindo-se da geometria definida, foram desenvolvidas as expressões dos campos transversais e o equacionamento para a obtenção das curvas características da estrutura. É apresentado ainda um estudo comparativo dos campos transversais com os casos degenerados já conhecidos de guias cilíndricos, entre eles, guia cilíndrico corrugado oco, guia cilíndrico metálico com bastão dielétrico, guia cilíndrico corrugado com bastão dielétrico isotrópico. As expressões para o cálculo dos campos radiados distantes foram obtidas para o guia cilíndrico corrugado com dielétrico anisotrópico. Em adição, expressões para o cálculo dos campos radiados distantes para a corneta cilíndrica corrugada com dielétrico anisotrópico com pequenos ângulos de abertura (flare angle) utilizando-se a aproximação por capa esférica foram obtidas e apresentadas. Estas expressões foram baseadas na terceira definição de Ludwig. Foram realizadas análises para estruturas já conhecidas geradas a partir da degeneração do caso mais geral apresentado nesta tese com o objetivo de validar a teoria desenvolvida e os resultados provaram a validade do material teórico desenvolvido. Finalmente, foi desenvolvida uma análise paramétrica da estrutura apresentada com o intuito de verificar o comportamento dos campos radiados e da polarização cruzada máxima em função da anisotropia e da frequência de operação. Verificou-se que a largura de feixe de meia potência foi pouco influenciada pela anisotropia do dielétrico e apresentou comportamento esperado em função da frequencia. A variação da máxima polarização cruzada em função da frequência foi estudada. Em determinados valores de permissividade e anisotropia, para a configuração considerada, foi alcançada a condição híbrida balanceada. Nesta condição a estrutura apresentou baixos níveis de máxima polarização cruzada em uma faixa larga de frequência. Comportamento este muito superior ao da corneta corrugada, corneta metálica com dielétrico e corneta corrugada com dielétrico isotrópico. / [en] This thesis presents an analysis of a corrugated conic horn structure with anisotropic dielectric. This dielectric cone is positioned inside the horn and has an optical axis in its longitudinal direction. This horn configuration can be obtained using the structure of corrugated horn and adding an anisotropic dielectric cone. The anisotropy can artificially be obtained by doping the isotropic dielectric or using a perforation technique. This perforation technique is suggested and presented in this Thesis. Expressions for the transverse fields and the propagation constant curves were developed considering this new geometry. It is also presented a comparative study of the degenerated transversal fields with well-known structures. These structures are: hollow cylindrical guide, corrugated cylindrical guide, cylindrical metallic guide with dielectric and corrugated cylindrical guide with dielectric. The expressions to calculate the radiated far fields were obtained for the corrugated cylindrical guide with anisotropic dielectric. In addition, expressions to calculate the radiated far fields for the corrugated cylindrical horn with anisotropic dielectric were developed and presented. These expressions considered horns with small flare angle and used the spherical cap approximation theory. All expressions considered the 3th Ludwig definition for the radiated far field. Far field analyses were conducted for well-known structures. These structures were obtained by degenerating the new configuration presented in this thesis and aimed to validate the theoretical developed theory. The results proved its validity. Finally, a parametric analysis was performed. This analysis considered, for a given structure configuration, the behavior of the radiated far fields and its maximum cross polar levels as a function of the anisotropy and frequency. It was verified that the dielectric anisotropy had very little effect on the half power beam width characteristic. The maximum cross polar level as a function of the frequency was analyzed. For some specific values of permittivity and anisotropy, for the considered configuration, the balanced hybrid condition was reached. In this condition the structure presented very low cross polar values in a large frequency band. This behavior is much more superior to the corrugated horn, dielectric horn and the isotropic dielectric corrugated horn.

Este trabalho tem por objetivo apresentar novos desenvolvimentos e a evolução do conceito de manobras de paralelismo entre alimentadores aéreos primários de distribuição, bem como os efeitos eletromagnéticos provocados por manobras em tempo real, visando a segurança operacional dos equipamentos e operadores de campo. São apresentadas propostas para fechamento de subestações transformadoras de transmissão em anel, através de alimentadores aéreos primários, além de algoritmo simplificado para a operação e despacho do sistema. Uma nova metodologia de operação em tempo real foi desenvolvida através de algoritmo de viabilidade usando dados do SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition). Esta metodologia de operação oferece algumas vantagens como o restabelecimento de cargas interrompidas, o isolamento de trechos defeituosos na rede de distribuição aérea, bem como o atendimento de serviços programados no sistema elétrico de potência. Para essa metodologia é feita uma análise das grandezas elétricas e capacidades dos equipamentos envolvidos, bem como dos ajustes e parâmetros dos dispositivos de proteção, de forma a obter sucesso na operação da rede em tempo real. O estudo foi baseado em manobras reais em alimentadores aéreos de distribuição da AES Eletropaulo. A validação do modelo que direcionou para o sucesso das manobras em tempo real foi baseada principalmente em simulações de transitórios eletromagnéticos, fluxo de carga e curto-circuito através dos programas ATP e CYMDIST. / This work aims to present new developments and the evolution of the parallelism switch operation concept among distribution primary overhead feeders, as well as the electromagnetic effects caused by switch operations in real time, in order to keep field operators and equipments in safety. Hereby are presented some proposals for closed-loop arrangement between two power transmission substations through overhead feeders and a simplified algorithm for the system\'s operation and dispatch as well. A new real time operation methodology was developed through viability algorithm using the SCADA\'s (Supervisory Control and Data Acquisition) database. This operation methodology offers some advantages such as restoration of interrupted loads, isolation of the faulty section in the overhead distribution network as well as scheduled services. For this methodology was made an analysis of the electric magnitudes and of the involved equipment capabilities, as well as the protection devices\' adjustments and parameters, so as to obtain successful in real time operation. The study was based on actual switch operations over the distribution overhead feeders of AES Eletropaulo. The validation of the model that drove to the real time switch operations success was mainly based on electromagnetic transients simulations, load flow and short-circuit in ATP (Alternative Transient Program) and CYMDIST softwares.

Este trabalho tem por objetivo apresentar novos desenvolvimentos e a evolução do conceito de manobras de paralelismo entre alimentadores aéreos primários de distribuição, bem como os efeitos eletromagnéticos provocados por manobras em tempo real, visando a segurança operacional dos equipamentos e operadores de campo. São apresentadas propostas para fechamento de subestações transformadoras de transmissão em anel, através de alimentadores aéreos primários, além de algoritmo simplificado para a operação e despacho do sistema. Uma nova metodologia de operação em tempo real foi desenvolvida através de algoritmo de viabilidade usando dados do SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition). Esta metodologia de operação oferece algumas vantagens como o restabelecimento de cargas interrompidas, o isolamento de trechos defeituosos na rede de distribuição aérea, bem como o atendimento de serviços programados no sistema elétrico de potência. Para essa metodologia é feita uma análise das grandezas elétricas e capacidades dos equipamentos envolvidos, bem como dos ajustes e parâmetros dos dispositivos de proteção, de forma a obter sucesso na operação da rede em tempo real. O estudo foi baseado em manobras reais em alimentadores aéreos de distribuição da AES Eletropaulo. A validação do modelo que direcionou para o sucesso das manobras em tempo real foi baseada principalmente em simulações de transitórios eletromagnéticos, fluxo de carga e curto-circuito através dos programas ATP e CYMDIST. / This work aims to present new developments and the evolution of the parallelism switch operation concept among distribution primary overhead feeders, as well as the electromagnetic effects caused by switch operations in real time, in order to keep field operators and equipments in safety. Hereby are presented some proposals for closed-loop arrangement between two power transmission substations through overhead feeders and a simplified algorithm for the system\'s operation and dispatch as well. A new real time operation methodology was developed through viability algorithm using the SCADA\'s (Supervisory Control and Data Acquisition) database. This operation methodology offers some advantages such as restoration of interrupted loads, isolation of the faulty section in the overhead distribution network as well as scheduled services. For this methodology was made an analysis of the electric magnitudes and of the involved equipment capabilities, as well as the protection devices\' adjustments and parameters, so as to obtain successful in real time operation. The study was based on actual switch operations over the distribution overhead feeders of AES Eletropaulo. The validation of the model that drove to the real time switch operations success was mainly based on electromagnetic transients simulations, load flow and short-circuit in ATP (Alternative Transient Program) and CYMDIST softwares.

Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2016-06-17T19:17:57Z No. of bitstreams: 1 fredericotassidesouzasilva.pdf: 1622811 bytes, checksum: 27a2c9213ed77517b8220680d4d24f38 (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2016-07-13T14:40:32Z (GMT) No. of bitstreams: 1 fredericotassidesouzasilva.pdf: 1622811 bytes, checksum: 27a2c9213ed77517b8220680d4d24f38 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-13T14:40:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 fredericotassidesouzasilva.pdf: 1622811 bytes, checksum: 27a2c9213ed77517b8220680d4d24f38 (MD5) Previous issue date: 2016-03-11 / FAPEMIG - Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais / Este trabalho propõe um método para a resolução de problemas de expansão de sistemas de distribuição, fazendo uma análise multi-objetivo que engloba a alocação de novas subestações, repotencialização das subestações já existentes e dimensionamento de alimentadores, selecionando o caminho dos circuitos para alimentação das cargas e o tipo de condutor utilizado em cada trecho. O problema de otimização apresentado visa minimizar os custos globais do sistema, considerando restrições físicas, técnicas e operacionais. Vários sistemas encontrados na literatura foram utilizados para testar o método e os resultados foram comparados, mostrando que o método pode ser aplicado também para outros sistemas, inclusive de grande porte. A técnica utilizada foi baseada na metaheurística Sistema Imunológico Artificial, que utiliza conceitos básicos de imunologia para a resolução de problemas de otimização combinatória. / This work proposes a method for solving radial distribution systems expansion problems, making a multi-purpose analysis that includes the allocation of new substations, reconditioning of existing substations and sizing feeders selecting the path of the circuits for feeding the fillers and the type of conductor used in each section. The presented optimization problem seeks to minimize overall system costs, involving physical, technical and operational constraints. Many systems found in the literature were used for the test method and the results were compared, showing that the method can also be applied to other systems, including large others. The technique used was based on the metaheuristic Artificial Immune System, which uses basic concepts of immunology for solving combinatorial optimization problems.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:55:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 3681.pdf: 6414377 bytes, checksum: 609c96f2a53b8e4143ee1d04df73a40f (MD5) Previous issue date: 2011-03-03 / Universidade Federal de Sao Carlos / One of the most important parts in a pneumatic conveying is the solids feeding system due its complexity fluid dynamic, besides affecting the operational stability, economical and technical feasibility and system efficiency. The purpose of this wok was to carry out a experimental study of fluid dynamic of feeding configuration for different operational conditions, made of non-mechanicals devices and reduction nozzle combinations, considering the influence in all pneumatic conveying system. The feeders applied were inclined pipe and L-valve, with and without reduction nozzle. Moreover, the spouted bed and the horizontal feeders were analyzed as well, which on their original design has reduction area for the flow. An analyses and a comparison of the fluid dynamic data obtained for feeding configurations in a pneumatic loop with 53,4 mm of internal diameter tube and transporting 1 mm glass spheres showed a relationship between the operational conditions and the type of feeder, resulting in air velocity and solid flow rate characteristics for each case . This study also gives the idea to apply reductions nozzles combined with non-mechanicals solid feeder in order to increase the solid flow rate. Up to the moment, the reduction nozzle was indicated just to get better the operation stability. / Dentre as partes que compõem um leito pneumático, a alimentação de sólidos é uma das áreas mais importantes, devido à complexidade fluidodinâmica dessa região, além de afetar a estabilidade operacional, viabilidade técnica e econômica e eficiência do sistema. O presente estudo tem o objetivo de realizar uma avaliação experimental da fluidodinâmica de configurações de alimentação para diferentes condições operacionais, formadas a partir de combinações de alimentadores não-mecânicos e bocais restritivos, considerando a influência em todo o leito. Os alimentadores avaliados foram o tubo inclinado e a válvula-L, com bocais restritivos dos tipos redutor e Venturi. Além desses, foram avaliados o alimentador tipo jorro e a alimentação horizontal, que já contém em sua configuração original, regiões de constrição da passagem do escoamento. A análise e comparação dos dados fluidodinâmicos obtidos para as configurações de alimentação consideradas num loop pneumático com tubulação de diâmetro interno igual a 53,4 mm, quando este transporta esferas de vidro com diâmetro médio de 1 mm, mostraram uma relação entre as condições operacionais e o tipo de alimentação, produzindo intervalos de velocidades de ar de transporte e vazões de sólidos alcançadas característicos para cada caso. Esse estudo insere ainda a ideia da utilização de bocais restritivos combinados com alimentadores de sólidos não mecânicos, a fim de aumentar a vazão de sólidos transportada no sistema. Até então, o destaque dado aos bocais limitava-se a estabilidade de operação.

Um aspecto importante relacionado à operação de sistemas de distribuição é o referente à segurança nas ações de restabelecimento pós-perturbações, em manobras emergenciais e programadas, onde necessite de transferência de cargas entre alimentadores aéreos primários de uma mesma subestação ou para uma subestação adjacente, de forma segura e confiável. Devem-se observar os requisitos de carregamento, tensão a nível sistêmico, proteção, entre outros. Atualmente as decisões e tomadas de ações referentes às manobras necessárias para os remanejamentos de cargas são de competência dos operadores que atuam nas salas de controle de operações e, em muitos casos, respaldadas somente na experiência de cada operador, acumulada ao longo do tempo. Este trabalho visa o estudo dos fenômenos físicos envolvidos em situações que coloquem alimentadores aéreos primários de distribuição em paralelo ou mesmo quando se forme uma configuração em anel fechado. Estas manobras podem ser executadas através de alimentadores e transformadores distintos, de mesma potência ou de potências diferentes, estabelecendo diretrizes e respaldando os operadores das salas de controle em situações de emergência, urgência ou programadas no sistema aéreo de distribuição. O objetivo principal é oferecer informações técnicas, possibilitando as tomadas de decisões mais adequadas na coordenação de manobras no sistema aéreo de distribuição, em tempo real. Cada uma delas tem condições que se pode considerar como a mais adequada para a execução dos procedimentos estabelecidos, porém sem os principais subsídios técnicos. Desta forma, algumas variáveis como tensão mínima, limites de carregamento de equipamentos, ângulo de fase dos transformadores, restrições operativas do sistema e de consumidores, devem ser aplicadas em tempo real para a tomada de decisão por parte dos operadores do sistema elétrico. / An important aspect related to the distribution systems operation concerns the safety required in the post-disturbances restorement actions or in the emergency and scheduled maneuvers, which involve the need for load transfer between primary overhead feeders of a same sub-station or for an adjacent sub-station, in a safe and reliable way, complying with the loading requirements, voltage at systemic level and protection, among others. Currently the decisions and taking actions related to the necessary maneuvers to carry out the load transfers are responsibility of the operators who work in the operations control rooms, and in many cases, only endorsed by each operator´s own experience, gathered along the time. This paper aims at the study of the involved physical phenomena in situations that place distribution primary overhead feeders in parallel or even when a configuration in closed ring is formed, via distinct transformers and feeders of same or different powers, establishing guidelines and endorsing the control rooms operators in emergency, urgency or scheduled situations in the distribution overhead system. The main objective is to provide technical information, enabling more adequate taking decisions in the distribution overhead system maneuvers coordination, in real time. Each of them has conditions that can be considered the most adequate to carry out the established procedures, however without the main technical information. Thus, some variables such as minimum voltage, equipment loading limits, transformers´ phase angle, the operational restrictions of the system and customers must be applied in real time for the taking decision by the electrical system operators.