Orientador : Mauro Sergio Miskulin / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Campinas / Made available in DSpace on 2018-07-15T05:02:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Milanez_DalgertiLelis_M.pdf: 3411964 bytes, checksum: 6de7080f3b65fdb40ab96ed873535f94 (MD5) Previous issue date: 1987 / Resumo: A Ponte Assimétrica Semi-Controlada com controle de fase e com a inclusão de um filtro RC na entrada. é analisada quanto ao fator de potência e conteúdo de harmônicas das ondas de tensao e corrente. A simulação digital foi efetuada pelo metodo de Runge-Kutta de 4a. ordem o qual mostrou-se inadequado; e por um metodo analítico que serviu de base ao levantamento dos dados para a obtenção das formas de ondas e suas analises. Os resultados da simulação digital foram comparados com as medidas feitas em um prot5tipo com potência reduzida. Demonstra-se que o filtro apresenta viabilidade / Abstract: Not informed / Mestrado / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientador: Sigmar M. Deckmann / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Campinas / Made available in DSpace on 2018-07-17T12:41:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Silva_JorgeEdwinBenavides_M.pdf: 2541771 bytes, checksum: 45643eb29bfb34374f775c1ac766d45b (MD5) Previous issue date: 1986 / Resumo: O objetivo deste trabalho é contribuir para a redução do problema das flutuações de tensão, responsáveis pelo efeito de cintilação luminosa. A solução consiste no controle rápido do fluxo de potência reativa, utilizando um compensador estático baseado em reator controlado por tiristores (RCT). São propostos e desenvolvidos dois esquemas de controle, direto e realimentado, sendo possível também combinar as vantagens de ambos, mediante o controle híbrido são processados em forma discreta no tempo, os sinais de tensão, corrente e ângulo, obtidos de uma carga variável. Com a implementação de um equipamento experimental foram obtidos resultados que permitem concluir que os critérios estabelecidos e os métodos utilizados são apropriados para a redução eficiente das flutuações de tensão. / Abstract: The goal of this work is to contribute for the reduction of the voltage fluctuation problem producing lamp-flicker. The solution is obtained by a fast control of reactive power flow, using thyristor controlled reactor based static compensators. Both, feedback and feedforward control schemes are proposed, and through hybrid control is it possible to take advantage of the two control methods. Voltage, current and angle information of a variable load perturbation are processed in a discrete time way. With the experimental equipment implementation, results where obtained showing that the adopted criteria and the used methods lead to a suitable voltage fluctuation reduction. / Mestrado / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientador: Átila Madureira Bueno / Resumo: O fenômeno do atrito está presente em sistemas mecânicos com duas ou mais superfícies em contato, o que pode causar sérios danos em equipamentos e instalações, portanto a busca por sua compreensão em diversos problemas dinâmicos se tornou de grande importância devido ao seu comportamento não-linear. O objetivo deste trabalho é expandir os conhecimentos sobre os modelos de atrito e os métodos de resolução não-linear, sendo que os modelos estáticos são representados pelo modelo de Coulomb e modelo de Armstrong, e os modelos dinâmicos são representados pelos modelos de Stribeck, LuGre, Gomes e Rosa. De um modo geral, os dados são usados no desenvolvimento e na avaliação de curvas polinomiais nas quais se assume uma forma especí ca, com base na determinação dos parâmetros do servomecanismo em questão e na aproximação numérica, no ajuste de curvas, no cálculo e análise da distância euclidiana entre os sinais medidos e os sinais dos modelos provenientes dos dados, sendo que tais medições foram obtidas por intermédio de sinais de velocidade, torque e de corrente do servomotor de corrente contínua. Os resultados alcançados foram a obtenção experimental do modelo de atrito estático e dinâmico e a sua validação para a caracterização das não linearidades do atrito sobre um sistema eletromecânico através de sensores de velocidade e de corrente que permitiriam a busca de um modelo que, diante de velocidades diferentes, apresente uma resposta ótima diante das não linearidades. / Abstract: The phenomenon of friction is present in mechanical systems containing two or more surfaces in contact, which can cause serious damage to equipment and installations. Therefore, understanding it in several dynamic problems has become something of great importance due to its nonlinear behavior. The objective of this work is to expand the knowledge about friction models and nonlinear resolution models, with the static models being represented by Coulomb's model and Armstrong's model, and the dynamic models being represented by Stribeck's model, LuGre's model and Gomes's and Rosa's model. Generally speaking, the data are used in the development or evaluation of polynomial curves which assume a speci c shape, based on the determination of the parameters of the servomechanism at hand, on the numeric approximation, on the adjustment of curves and on the calculation and analysis of the Euclidian distance between the signals measured and the signals observed in the models which were obtained from the data, with such measurements coming from the velocity, torque and current signals from the DC servomotor. The result was the experimental development of the static and dynamic friction model and its validation for classifying the nonlinearities of friction acting upon an electromechanical system by using speed and current sensors which allow searching for a model which, at di erent speeds, presents an optimal response when faced with nonlinearities. / Mestre

Tecnologias HVDC que utilizam conversores do tipo fonte de tensão, o VSC-HVDC, ainda não são completamente difundidas e aplicadas no Brasil, em contraste com outros países que começaram a estudar e empregar este tipo de transmissão. Comparado com o HVDC tradicional, o VSC-HVDC é uma tecnologia de transmissão mais eficiente e pode superar deficiências encontradas na transmissão em corrente contínua convencional. O VSC-HVDC pode ser utilizado de maneira mais eficiente nas novas redes de energia, para alimentar ilhas, integração de geração eólica, renovação das linhas em centros urbanos, aplicações multiterminais e conexão com sistemas fracos. Por se tratar de uma tecnologia recente, o VSC-HVDC ainda não é amplamente adotado e uma das principais limitações da utilização destes sistemas é a sua fragilidade diante faltas na linha de corrente contínua. Neste contexto, limitadores de corrente de falta (LCF) podem ser utilizados para minimizar o impacto das faltas. A ação dos limitadores é benéfica ao sistema durante condições de falta, contudo, ainda assim é necessária a atuação do sistema de proteção para extinguir a condição faltosa. Portanto, este trabalho visa propor e avaliar um novo esquema de proteção que opere de maneira seletiva e confiável para sistemas VSC-HVDC na presença de LCF baseados em materiais supercondutores ou LCF indutivos. Para tanto, foram implementadas quatro funções de proteção tradicionais das linhas em CC, a saber: direcional de corrente, diferencial, sobrecorrente com restrição de tensão e ondas viajantes, e ainda, foi proposta uma nova função de proteção, a de condutância, a qual apresentou o menor tempo de identificação de falta, considerando as faltas mais severas. Adicionalmente, foi avaliado o comportamento destas funções quando o sistema apresenta os LCF em série com a linha. Foi demonstrado que é possível extrair os benefícios dos LCF sem deteriorar a qualidade dos resultados das funções de proteção, o que aumenta a segurança e confiabilidade dos sistemas VSC-HVDC, uma vez que os impactos das faltas são minimizados e as mesmas são identificadas em um curto intervalo de tempo. / HVDC technology based on voltage source converters, VSC-HVDC, are not yet fully disseminated and applied in Brazil, in contrast to other countries that have begun to study and widely employ this type of transmission technology. When compared with traditional HVDC systems, VSC-HVDC systems are more efficient and can overcome the challenges encountered in the conventional direct current transmission. The VSC-HVDC can be used more efficiently in the new energy networks to feed islands, integration of wind generation, renewal of lines in urban centers, multiterminal applications and connection with weak systems. Because it is a recent technology, VSC-HVDC is not yet widely adopted and a major limitation of using these systems is their weakness against faults in the DC line. In this context, fault current limiters (FCL) can be used to minimize the impact of faults. The action of the limiters is beneficial to the system during fault conditions, however, the use of protection schemes to detect the fault and extinguish the faulty condition is still required. Therefore, this work aims to propose and evaluate a new protection scheme operating in selective and reliable way for VSC-HVDC systems in the presence of FCL based in superconductor materials or inductive FCL. To reach such a goal, in this work it has been implemented four traditional DC lines protection functions, namely: directional current, differential, overcurrent with voltage restraint and traveling waves, and also proposed a new protection function, which is based on the conductance. This last protection function has presented the lowest detection time, when considering the most severe faults. In addition, it was evaluated the behavior of these functions when the system presents the FCL in series with the DC line. It has been shown that it is possible to extract the benefits of FCL without deteriorating the quality of the results of the protection functions, which increases the safety and reliability of the VSC-HVDC systems, since the impact of faults is minimized and they are identified in a short time.

Tecnologias HVDC que utilizam conversores do tipo fonte de tensão, o VSC-HVDC, ainda não são completamente difundidas e aplicadas no Brasil, em contraste com outros países que começaram a estudar e empregar este tipo de transmissão. Comparado com o HVDC tradicional, o VSC-HVDC é uma tecnologia de transmissão mais eficiente e pode superar deficiências encontradas na transmissão em corrente contínua convencional. O VSC-HVDC pode ser utilizado de maneira mais eficiente nas novas redes de energia, para alimentar ilhas, integração de geração eólica, renovação das linhas em centros urbanos, aplicações multiterminais e conexão com sistemas fracos. Por se tratar de uma tecnologia recente, o VSC-HVDC ainda não é amplamente adotado e uma das principais limitações da utilização destes sistemas é a sua fragilidade diante faltas na linha de corrente contínua. Neste contexto, limitadores de corrente de falta (LCF) podem ser utilizados para minimizar o impacto das faltas. A ação dos limitadores é benéfica ao sistema durante condições de falta, contudo, ainda assim é necessária a atuação do sistema de proteção para extinguir a condição faltosa. Portanto, este trabalho visa propor e avaliar um novo esquema de proteção que opere de maneira seletiva e confiável para sistemas VSC-HVDC na presença de LCF baseados em materiais supercondutores ou LCF indutivos. Para tanto, foram implementadas quatro funções de proteção tradicionais das linhas em CC, a saber: direcional de corrente, diferencial, sobrecorrente com restrição de tensão e ondas viajantes, e ainda, foi proposta uma nova função de proteção, a de condutância, a qual apresentou o menor tempo de identificação de falta, considerando as faltas mais severas. Adicionalmente, foi avaliado o comportamento destas funções quando o sistema apresenta os LCF em série com a linha. Foi demonstrado que é possível extrair os benefícios dos LCF sem deteriorar a qualidade dos resultados das funções de proteção, o que aumenta a segurança e confiabilidade dos sistemas VSC-HVDC, uma vez que os impactos das faltas são minimizados e as mesmas são identificadas em um curto intervalo de tempo. / HVDC technology based on voltage source converters, VSC-HVDC, are not yet fully disseminated and applied in Brazil, in contrast to other countries that have begun to study and widely employ this type of transmission technology. When compared with traditional HVDC systems, VSC-HVDC systems are more efficient and can overcome the challenges encountered in the conventional direct current transmission. The VSC-HVDC can be used more efficiently in the new energy networks to feed islands, integration of wind generation, renewal of lines in urban centers, multiterminal applications and connection with weak systems. Because it is a recent technology, VSC-HVDC is not yet widely adopted and a major limitation of using these systems is their weakness against faults in the DC line. In this context, fault current limiters (FCL) can be used to minimize the impact of faults. The action of the limiters is beneficial to the system during fault conditions, however, the use of protection schemes to detect the fault and extinguish the faulty condition is still required. Therefore, this work aims to propose and evaluate a new protection scheme operating in selective and reliable way for VSC-HVDC systems in the presence of FCL based in superconductor materials or inductive FCL. To reach such a goal, in this work it has been implemented four traditional DC lines protection functions, namely: directional current, differential, overcurrent with voltage restraint and traveling waves, and also proposed a new protection function, which is based on the conductance. This last protection function has presented the lowest detection time, when considering the most severe faults. In addition, it was evaluated the behavior of these functions when the system presents the FCL in series with the DC line. It has been shown that it is possible to extract the benefits of FCL without deteriorating the quality of the results of the protection functions, which increases the safety and reliability of the VSC-HVDC systems, since the impact of faults is minimized and they are identified in a short time.

Made available in DSpace on 2015-04-22T22:07:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 WEENDEL_TRINDADE_PEREIRA.pdf: 828783 bytes, checksum: 994f37fcb693c6f17f9c55c21c004214 (MD5) Previous issue date: 2006-09-26 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / In this dissertation there was calculated the photoemission current of an impurity with fluctuation of valence in a host metal using both the Anderson model of resonant level (U = 0) with screening G and the numerical renormalization group method. The Anderson model is composed by the conduction band, representing the host metal, by the bound energy εf of the orbital of the valence fluctuation impurity, by the Coulomb interaction G (the screening) between the electrons of this orbital and the conduction electrons and by the hybridization of that orbital with the conduction band, in our calculation the Coulomb interaction of the electrons was disregarded inside the orbital. For Γ = 0 and G = 0 the orbital can have the next configurations: orbital empty nf = 0 with energy 0, orbital singly occupied nf = 1 with energy εf (spin up or down) or orbital doubly occupied nf = 2 with energy 2εf . It were considered also what |εf| À Γ in such a way that it is possible to use the approximation nf ≈ < nf >, where < nf > it is a mean occupation number of the orbital of the impurity. For G = 0 the photoemission current σ (ε) presents a peak around ε0 ≈ |εf || and width of the order of Γ, when G 6= 0 increases that there takes place a reduction of the width of the peak and an increase of the height of the same. The increase of G also does so that the position of the peak takes place in ε0 > |εf |, until the value limits G ≈ D/π < nf >, where D the width of the conduction band from the host metal, for which ε0 = εmax ≈ |εf − Γ/2|. In such a way that for G ≈ D/π < nf > the peak in σ (ε) it starts to take place in ε0 < |εf − Γ/2|. In the limit G → ∞ the current σ (ε) is a Dirac s delta (line) centered in ε = |εf |. Since σ (ε) it must obey to Friedel sum rule. one has then a very well-located orbital. The reduction of the width of the peak with the increase of G is a competitive effect between G and Γ, so that for G À Γ the orbital is completely uncoupled the conduction band. So, in the ground state, the orbital is doubly occupied if εf < 0 and empty εf > 0. Taking into account the potential G 6= 0 between the f-electrons and conduction electrons, the current of photoemission σ (ε) is mapped onto the photoemission current of the model with G = 0, and the renormalized parameters εfG and ΓG. / Nesta dissertação calculou-se analíticamente a corrente de fotoemissão de uma impureza com flutuação de valência num metal hospedeiro utilizando o modelo de Anderson do nível ressonante com blindagem e a técnica do grupo de renormalização numérico. O modelo é composto pela banda de condução, representando o metal hospedeiro, pela energia de ligação εf do orbital da impureza de valência flutuante, pela interação de Coulomb G entre os elétrons deste orbital e os elétrons de condução e pela hibridização Γ daquele orbital com a banda de condução, no nosso cálculo não foi considerada a interação de Coulomb entre os elétrons dentro do orbital. Para Γ = 0 e G = 0 o orbital pode ter as seguintes configurações: orbital vazio nf = 0 com energia εf = 0, orbital unitariamente ocupado nf = 1 com energia εf (spin para cima ou para baixo) ou orbital duplamente ocupado nf = 2 com energia 2εf . Considerou-se também que |εf| À Γ de forma que pode-se utilizar aproximação nf ≈ hnf i, onde hnf i é a ocupação média do orbital da impureza Para G = 0 a corrente de fotoemissão σ (ε) apresenta um pico em torno de ε0 ≈ |εf | e largura da ordemde Γ, a medida G 6= 0 aumenta ocorre uma redução da largura do pico e um aumento da altura do mesmo. O aumento de G também faz com que a posição do pico ocorra em ε0 > |εf |, até que o valor limite G ≈ D/π hnf i, onde D a meia largura da banda de condução do metal hospedeiro, para qual ε0 = εmax ≈ |εf − Γ/2|. De forma que para G > D/π hnf i o pico em σ (ε)passa a ocorrer em ε0 < |εf − Γ/2|. No limite G → ∞ a corrente σ (ε) é uma delta de Dirac (linha) centrada em ε = |εf |. Visto que σ (ε) deve obedecer a regra de soma de Friedel., tem-se um orbital muito bem localizado. Aredução da largura do pico como aumento de G indica a presença de um efeito competitivo entre G e Γ, de modo que para G À Γ o orbital está completamente desacoplado da banda de condução. Assim , no estado fundamental, o orbital está duplamente ocupado se εf < 0 e vazio se εf > 0. Considerando-se o potencial G 6= 0, corrente de fotoemissão σ (ε) é mapeada na corrente σ (ε) do modelo com G = 0, com os parâmetros renormalizados εfG e ΓG.

Oceanic Gyres are the most conspicuous features in the Earth\'s ocean. They are ubiquitous to each basin and hemisphere. In the Atlantic Ocean, there is an uncanny symmetry between the North and South Atlantic Subtropical Gyres. Focusing on their poleward limits, we can think of them as virtually perfect analogues. However, while the North Atlantic Current has been extensively studied, the South Atlantic Current (SAC) still has been very little investigated and its knowledge presents crucial gaps on understanding it ocean\'s mesoscale variability and climate. Very little studies attempted so far to describe the SAC characteristics in terms of water mass properties and volume transports. In addition, there is the presence of recently described Saint Helen Current (StHC), which can be considered as the South Atlantic analogue of the Azores Current. The StHC has its formation tied with the Brazil Current (BC) retroflection. The SAC, on the other hand, is originated at the Brazil-Malvinas Confluence (BMC), and flows crossing zonally the Atlantic Basin. However, the presence of the northern branch of Antarctic Circumpolar Current (ACCn) (without an analogue in the northern hemisphere) brought a few additional challenges to studying the SAC. The ACCn can be thought as the Malvinas Current (MC) Extension, which exits the BMC region via the southern flank of the Zapíola Rise. In this work, we revisit the descriptive oceanography of the SAC system with newly developed climatologies (WOA13 and ARMOR3D) and seek to unravel the pattern associated with the current in the Southern limb of the region. Recent literature mentions that there is an important interplay between this three zonal jets as the cross the South Atlantic. However, only kinematics arguments were used to pinpoint this interplay so far. Hence, we opted to employ a statistical correlation method involving temperature, salinity and density vertical profiles (and consequently, T-S curves as well). We also computed volume transport values for the whole zonal domain across the South Atlantic Subtropical Gyre southern limb. In particular, at the longitude that it reaches the Mid-Atlantic Ridge, the major portion of the SAC veers south and merge almost completely with the ACCn. Its smaller northern the StHC. Near the eastern ocean border of the South Atlantic Ocean, the SAC-ACCn as well as a portion of the StHC traverse into the Indian Ocean. The combined analysis of geostrophic streamfunction fields and the temperature-density correlation diagrams do not show sufficient evidence for the StHC being an independent current, and not a branch of the SAC. Since there is also no study regarding the dynamics of the SAC we also constructed a linear QG instability model aiming to evaluate the current system mesoscale activity. We then analyzed the mesoscale activity of the SAC, and discovered that SAC is unstable throughout the whole path domain towards Africa. This instabilities, however, are found to be not as vigorous as the ACC. We also identify a shift in mesoscale vorticity wave regime as the SAC crosses the Mid-Atlantic Ridge. We found it to be less unstable than at the western side. We, however, could not identify the type of instabilities associated with the current. Therefore, we propose as sequential future work to further pursue investigation on the mesoscale dynamics of the ACCn-SAC-StHC system. / Os Giros Oceânicos são os aspectos mais notáveis dos oceano. Eles são ubíquos em todos os hemisférios e bacias oceânicas. No Atlântico, por exemplo, existe uma clara simetria entre os giros subtropicais do Atlântico norte e sul. Nos seus limites mais polar, podemos pensar neles como análogos perfeitos. Entretanto, enquanto a Corrente do Atlântico Norte foi extensamente estudado, a Corrente do Atlântico Sul ainda tem sido muito pouco investigada deixando lacunas cruciais no conhecimento no entendimento do clima e variabilidade de mesoscala nos oceanos. Pouquíssimos estudos foram realizados até agora a fim de descrever a CAS e suas características nos tópicos relacionados às propriedades das massas de água transporte de voluma. Ademais, há a presença de um corrente recentemente descrita, cunhada de Corrente de Santa Helena (CStH) que pode considerada, tal qual a Corrente do Atlântico Sul, uma análoga da Corrente dos Açores. A CStH possui sua formação atrelada à Corrente do Brasil (CB). A CAS, por sua vez, origina-se na confluência Brasil-Malvinas e escoa atravessando zonalmente a bacia do Atlântico. Entretanto, a presença do ramo norte da Corrente Circumpolar Antártica (CCAn) (sem um análogo no hemisfério norte) trouxe desafios adicionais ao estudo da CAS. A CCAn pode ser pensada como uma extensão da Corrente das Malvinas (CM), a qual sai da região da confluência via o flanco sul da Elevação de Zapiola. Nesse trabalho, revisitamo a oceanografia descritiva do sistema CAS com novas climatologias desenvolvidas (WOA13 e ARMOR3D) e procuramos desvendar o padrão associado à corrente no membro sul da região. Estudos recentes apontam uma importante interação entre os três jatos zonais enquanto atravessam o Atlântico Sul. Somente argumentos cinemáticos, entretanto, foram utilizados para identificar essa interação. Consequentemente, optamos em empregar um método de correlação estatística envolvendo perfis verticais de temperatura, salinidade e densidade(e, logo, curvas T-S). Nós também calculamos o transporte de volume para todo o domínio zonal através do ramo sul do Giro Subtropical do Atlântico Norte. Em particular, na longitude que alcança a Cadeia Meso-Atlântica, a maior porção da CAS desvia-se para o sul e dilui-se quanse que por completo à CCAn. Próxima à borda este do Oceano Atlântico Sul, tanto a CAS-CCAn como uma parte da CStH atravessam em direção ao Oceano Índico. A análise combinada dos campos de função de corrente geostróficos e pelos diagramas de correlação de temperatura-densidade não mostra evidências suficientes para que a CStH seja considerada uma corrente independente e não um ramo da CAS. Além disso, já que não há estudos relacionados a dinâmica da CAS, nós tambémconstruímos um modelo de instabilidade QG a fim de avaliar a atividade de mesoscala do sistema de correntes. Analisamos essa atividade da CAS e descobrimos que ela é instável durante todo o seu percurso em direção à África. Essas instabilidades, entretanto, não são tão vigorosas quanto aquelas da CCA. Também identidicamos mudanças no regime de ondas das vorticidades de mesoscala no cruzamento da CAS com a cadeia meso-oceânica. Descobrimos que a corrente é menos instável ao lado leste da cadeia. Não podemos, contudo, identificar os tipos de instabilidades associada à corrente. Por conseguinte, propomos trabalhos futuros que irão auxiliar à investigação da dinâmica de mesoscala do sistema CCAn-CAS-CstH.

Este trabalho apresenta um procedimento completo de simulação da proteção digital diferencial aplicada a transformadores de potência, visando o emprego deste à avaliação do comportamento de relés comercialmente disponíveis. Foi escolhido o software ATP (Alternative Transients Program) como ferramenta para a simulação de distintas situações sobre um sistema diferencial de proteção aplicado a um transformador de 25 MVA. Dentre as ocorrências evidenciadas, destacam-se: situações de faltas internas, faltas externas, situações de energização e energização com falta interna do transformador, condição de sobreexcitação e de saturação de TC (Transformador de Corrente). Cabe comentar que das simulações a real caracterização sobre o relé em teste, fez-se necessário todo um pré-processamento e análise da informação que será convenientemente abordada e justificada no trabalho apresentado, denotando-se um procedimento comum de teste a ser adotado a esta filosofia de proteção. A metodologia e esquema prático adotado trazem uma contribuição importante para a análise laboratorial de modelagens e simulações aplicadas a relés de proteção presentes no mercado e contribui de maneira substancial para os estudos teóricos de possíveis soluções para limitações eventualmente encontradas / This dissertation presents a complete procedure of simulation of digital differential protection applied to power transformers, focusing on its use to evaluate of the behavior of commercially available relays. Software ATP (Alternative Transients Program) was chosen as a tool for the simulation of distinct situations in a differential protection system applied to a 25 MVA three-phase transformer. Amongst the evidenced occurrences internal and external fault conditions, energization with or without internal fault of a three-phase transformer, overexcitation and CT (Current Transformer) saturation conditions were distinguished. It should be mentioned that from simulations to the characterization the real situations on the relay in test, a pre-processing and analysis of the information were necessary, and will be justified in the present study, denoting a common test procedure to be adopted to this philosophy of protection

[pt] O para-raios é o principal equipamento de proteção dos transformadores e linhas de transmissão de energia, que estão presentes em todo território nacional, protegendo-os de descargas atmosféricas e sobretensão, evitando grandes perdas de equipamentos e um custo relativamente alto para as concessionárias de energia. O para-raios precisa obter conformidade e certificação em relação à qualidade do material e a suas características de proteção, e um dos ensaios de verificação de desempenho baseia-se na resposta ao impulso de corrente. Contudo, para a realização destes ensaios de desempenho é necessário que haja um sistema de medição acreditado, apto a realizá-los com precisão e rastreabilidade aos padrões de transdutores, ou seja, com níveis de incerteza dentro dos limites aceitáveis, segundo a norma IEC 62475:2010. O Inmetro, que é o Instituto Nacional de Metrologia do Brasil, ainda não possui um Sistema de Medição de Referência (SMR) que possa ser empregado na fiscalização e acreditação de laboratórios que venham a exercer a função de Sistema de Medição Aprovado (SMA), levando a rastreabilidade e conformidade aos padrões de transdutores de corrente elétrica, de modo a produzir equipamentos com confiabilidade e segurança. Assim, essa dissertação faz um levantamento dos níveis de rastreabilidade e um estudo normativo e estrutural de ensaios de impulso de corrente, à luz da norma IEC 62475:2010. / [en] The surge arrester is the main protection equipment of the power transformers and power transmission lines, which are present throughout the country, protecting them from lightnings and overvoltage, avoiding large equipment failures and a relatively high cost for the power companies. The arrester must obtain conformity and certification regarding the quality of the material and its safety features, and one of the performance verification tests is based on the response to current impulses. However, to realize these performance tests it is necessary to have a measurement system accredited to perform this type of test, with accuracy and traceability of the standard transducers, that is, uncertainty levels within acceptable limits according to IEC 62475:2010. The Brazilian National Institute of Metrology ( INMETRO) does not have a Reference Measuring System (RMS) that can be used in the inspection and accreditation of laboratories that will perform as a Approved Measuring System, giving traceability and conformity to the electrical current transducers standards (Shunts or CTs), so as to produce reliable and safe equipments. Thus, this dissertation surveys the traceability levels and the normative and structural landscape regadring current impulse tests based on IEC 62475:2010.

Este trabalho apresenta um procedimento completo de simulação da proteção digital diferencial aplicada a transformadores de potência, visando o emprego deste à avaliação do comportamento de relés comercialmente disponíveis. Foi escolhido o software ATP (Alternative Transients Program) como ferramenta para a simulação de distintas situações sobre um sistema diferencial de proteção aplicado a um transformador de 25 MVA. Dentre as ocorrências evidenciadas, destacam-se: situações de faltas internas, faltas externas, situações de energização e energização com falta interna do transformador, condição de sobreexcitação e de saturação de TC (Transformador de Corrente). Cabe comentar que das simulações a real caracterização sobre o relé em teste, fez-se necessário todo um pré-processamento e análise da informação que será convenientemente abordada e justificada no trabalho apresentado, denotando-se um procedimento comum de teste a ser adotado a esta filosofia de proteção. A metodologia e esquema prático adotado trazem uma contribuição importante para a análise laboratorial de modelagens e simulações aplicadas a relés de proteção presentes no mercado e contribui de maneira substancial para os estudos teóricos de possíveis soluções para limitações eventualmente encontradas / This dissertation presents a complete procedure of simulation of digital differential protection applied to power transformers, focusing on its use to evaluate of the behavior of commercially available relays. Software ATP (Alternative Transients Program) was chosen as a tool for the simulation of distinct situations in a differential protection system applied to a 25 MVA three-phase transformer. Amongst the evidenced occurrences internal and external fault conditions, energization with or without internal fault of a three-phase transformer, overexcitation and CT (Current Transformer) saturation conditions were distinguished. It should be mentioned that from simulations to the characterization the real situations on the relay in test, a pre-processing and analysis of the information were necessary, and will be justified in the present study, denoting a common test procedure to be adopted to this philosophy of protection