Orientador: José Pissolato Filho / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-20T15:35:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Silva_DaianaAntonioda_M.pdf: 4722111 bytes, checksum: 375d62ec89d5043ee6edb2f08c980d9d (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: Sistemas de energia elétrica estão constantemente sujeitos à sobretensões classificadas como internas, decorrentes de operações de manobras e chaveamento no próprio sistema; ou sobretensões decorrentes de agentes externos, por exemplo, descargas atmosféricas. Em ambas as situações, para-raios de óxido de zinco (ZnO) tem sido uma solução eficaz, tanto para os transitórios lentos e oscilatórios quanto para os transitórios rápidos e impulsivos. A utilização de para-raios de óxido de zinco com invólucro polimérico nesses casos é relativamente recente, recorrendo a meados dos anos 80. As informações sobre o desempenho elétrico desses dispositivos ao longo de anos de uso ou quando submetidos a condições críticas de operação são escassas e pouco difundidas na literatura técnica disponível. Dessa forma, uma análise criteriosa é proposta para avaliar o desempenho elétrico de para-raios com invólucro de silicone utilizados nos sistemas de distribuição de energia elétrica, em função da degradação físico-química dos mesmos. São realizados, então, 3 meses de ensaio de imersão/envelhecimento das amostras em água com cloreto de sódio à temperatura de 90 °C, visando representar 20 anos de aplicação do dispositivo em campo. A avaliação do desempenho elétrico é realizada através de medições periódicas da corrente de fuga e da tensão residual, enquanto a avaliação físico-química é obtida através da qualificação do invólucro de silicone utilizado nos para-raios por meio da classificação do grau de hidrofobicidade / Abstract: Electric power systems are constantly subjected to internal overvoltages, i.e. resulting from switching and mechanical operations in the system, or then overvoltages resulting from external causes, e.g. atmospheric surges. In both situations, metal-oxide surge arresters have been an efficacious solution for fast and impulsive electromagnetic transients as well as for slow and oscillatory transients. The use of polymeric metal oxide surge arresters, against atmospheric surges as well as for switching operations, is a relatively recent, dating back to the 1980s. However, the information on the electrical performance of these devices throughout the years of use, or when submitted to critical conditions of operation, is scarce and poorly discussed in the available technical literature. Thus, a thorough analysis is proposed to evaluate the electrical performance of surge arresters with silicone housing, commonly applied in the distribution network, as a function of their physical-chemical degradation. In order to represent 20 years of the field device, 3 months of immersion test/aging in water with sodium chloride at a temperature of 90 degrees will be performed. The evaluation will be through periodic measurements of the leakage current and residual voltage. Another objective is to describe the silicone housing used in surge arresters for classifying the degree of hydrophobicity / Mestrado / Energia Eletrica / Mestre em Engenharia Elétrica

Made available in DSpace on 2012-11-08T16:22:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 1198301150.pdf: 6856298 bytes, checksum: 5339ffec4a6606c2bdfc1c0fe70ccfe2 (MD5) Previous issue date: 1982-08-27 / A teoria geral dos sistemas, aplicada às organizações, ao enfatizar a importância do ambiente e ao fornecer um arcabouço metodológico simples, facilitou o desenvolvimento das referidas pesquisas e teorias. O presente trabalho analisa o problema de adaptação do setor de transportes no Brasil á partir especialmente da segunda metade da década de 70 e da adaptação organizacional da área de transportes de uma empresa de energia elétrica.

Nos Sistemas de Automação de Subestação atuais são utilizados equipamentos digitais chamados IED (Dispositivos Eletrônicos Inteligentes), incorporando as funções de proteção, automação e medição. Estes, para trocarem informações entre si, utilizam um canal de comunicação serial, sendo os dados transmitidos de forma digital por meio de vários protocolos, muitos deles proprietários, o que dificulta a integração entre eles. Neste cenário entra a norma IEC 61850 oferecendo um padrão a ser seguido entre os fabricantes de IED. Este trabalho tem por objetivo apresentar um estudo da norma e a análise de sua aplicação no Sistema de Automação de Subestação. O estudo proposto da norma a analisará utilizando os principais conceitos estabelecidos por ela para atingir os objetivos propostos: interoperabilidade, liberdade de configuração e estabilidade a longo prazo. Como ensaio de aplicação da norma será apresentado um comparativo com um protocolo utilizado atualmente e a implementação de funções de proteção. No comparativo entre protocolos foi escolhido o DNP3, um dos mais utilizados atualmente no setor elétrico, com o objetivo de verificar as principais diferenças entre eles e vantagens de cada um. Para a implementação de funções de proteção foram escolhidos dois exemplos: a falha de disjuntor e o bloqueio reverso, implementadas da forma tradicional, por meio de sinais elétricos de comando transmitidos por cabos, e por meio dos serviços de mensagens prioritárias da IEC 61850, com o objetivo de analisar suas dinâmicas, seus tempos de atuação e o comportamento frente a eventuais defeitos. / In current Substation Automation System, digital equipaments called IED (Intelligent Electronic Devices) are used with protection, automation and measurement functions incorporated. These devices, to exchange information among them, use serial communication buses with information transmitted in digital form through many procotols, many of them proprietary, making their integration very hard. In this scene, IEC61850 standard appears offering a standard to be followed by IED manufacturers. This research presents a IEC 61850 standard study and an analysis of its application in Substation Automation System. The proposed study will analise the standard through the most important topics used by the standard to reach its main goals: interoperability, free configuration and long-term stability. In the application analysis, a comparative with a protocol used nowadays and a implementation of protection functions will be presented. In the comparative between protocols the chosen was DNP3, one of most used protocols in electric plants, with the purpose of verifying the main diferences and advantages of each one. Two examples of protection functions implementation were chosen: breaker failure and reverse blocking, implemented through traditional techniques, using wires and electrical signals, and through high performance IEC 61850 services, with the purpose of analising their dynamics, their actuation times and their behavior in eventual failures.

Orientador : Amauri Lopes / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-01T04:43:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Boaventura_WallacedoCouto_D.pdf: 1878823 bytes, checksum: 97df3e94f4b5c7c7211ba0ed14e6de34 (MD5) Previous issue date: 2002 / Doutorado

Orientador : Cesar Jose Bonjuani Pagan / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-01T18:14:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Carmeis_DeanWilliamMoraes_M.pdf: 4433929 bytes, checksum: e43273ddd52dc4a821464f04e91ecc5f (MD5) Previous issue date: 2002 / Mestrado

Orientadores : Jose Antenor Pomilio, Paulo Augusto Valente Ferreira / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-03T03:42:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Pereira_ValmirMachado_D.pdf: 3522020 bytes, checksum: 84dc1243f65c6392fa74b4777330c17d (MD5) Previous issue date: 2003 / Doutorado

Orientadores : Jacobus W. Swart, Stanislav A. Moshkalyov / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-03T03:48:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ReyesBetanzo_Claudia_D.pdf: 8994110 bytes, checksum: 74e9d01d5a7a43f73de22638b48cc39a (MD5) Previous issue date: 2003 / Resumo: Esta tese apresenta os resultados do desenvolvimento e da otimização de uma tecnologia própria na área de fabricação de dispositivos CMOS e Microssistemas, realizados no Centro de Componentes Semicondutores da UNICAMP, pretendendo desenvolver processos em uma das técnicas mais críticas da microfabricação: corrosão de materiais por plasmas. Neste trabalho foram desenvolvidos processos de corrosão dos seguintes materiais: nitreto de silício (SiNx), óxido de silício (SiO2) e silício policristalino implantado com fósforo, usados na fabricação de dispositivos CMOS, além de silício monocristalino usado na fabricação de Microssistemas. Cada processo de corrosão foi desenvolvido em base às características específicas requeridas do processo de fabricação tais como a taxa de corrosão, seletividade, anisotropia e qualidade da superfície. Para os processos de corrosão foram usados dois equipamentos diferentes: um reator para corrosão iônica reativa (RIE) e um reator para corrosão por ressonância ciclotrônica de elétrons (ECR). Para analisar os mecanismos de interação plasma-superfície no reator RIE, foi realizada uma caracterização do plasma através de dois modelos teóricos e por técnica de espectroscopia óptica (actinometria). Com isto, foi possível obter informações adicionais sobre a distribuição de potência no plasma e a cinética dos processos no plasma e na superfície, a partir dos parâmetros mensuráveis. Para a corrosão de SiNx desenvolveram-se diferentes processos usando várias misturas de gases em dois reatores diferentes, RIE e ECR. As características requeridas para este processo foram: uma taxa de corrosão relativamente alta, alta seletividade para SiO2 e Si e boa qualidade da superfície. No caso de corrosão RIE, foram usadas as misturas CF4/H2, CF4/O2/N2, SF6/O2/N2, SF6/CH4/N2 e SF6/CH4/N2/O2. Foi possível obter processos com alta taxa de corrosão (até 47nm/min), altas seletividades para SiO2 e Si (em torno de 6 e 10, respectivamente) e boa qualidade da superfície na interface SiNx/SiO2 (rugosidade média ~ 5 A). No caso da corrosão ECR foram usadas as misturas SF6/O2/N2 e SF6/O2/N2/Ar. Foi possível obter processos com taxas de corrosão altas (até 28 nm/min) e melhores seletividades SiNx/SiO2 e SiNx/Si (até 50 e 20, respectivamente ). Para SiO2, a principal característica requerida do processo foi uma alta seletividade para Si. Foi desenvolvido um processo híbrido altamente seletivo SiO2/Si (~30) por corrosão iônica reativa, usando as misturas SF6/Ar e CF4/H2/Ar. Para a corrosão de silício policristalino implantado com fósforo, foi necessário desenvolver processos com alta seletividade e anisotropia. Foram usadas diversas misturas de gases à base de flúor e cloro, SF6/CH4/N2, SF6/CF4/N2, SF6/CF4/CHF3 e SiCI4/CF4 no reator RIE. Foi possível obter processos com boa seletividade (até 6), e alto fator de anisotropia (~1,0). Para a corrosão profunda de silício monocristalino é necessária uma alta taxa de corrosão e anisotropia. Usando as misturas SF6/CH4/O2/Ar, SF6/CF4/O2/Ar, SF6/CHF3/O2/Ar no reator RIE, chegou-se a processos com uma taxa de corrosão alta (até 0,6 mm/min) e alta anisotropia (~0,95). Para gravação de resistes (usados como máscara contra a corrosão), foram usadas duas técnicas: fotolitografia (estruturas com largura mínima até 1 mm) e litografia por feixe de elétrons (largura mínima até 0,25 mm). Com a última, estruturas sub-micrométricas (até 0,1 mm) foram fabricadas com sucesso em filmes de Si-poli. Discutiram-se os mecanismos de corrosão para cada processo desenvolvido e as perspectivas de melhorar os processos / Abstract: This thesis presents the results of development and optimization of a proper technology in the area of CMOS devices and Microsystems manufacturing, carried out in the Center for Semiconductor Components, UNICAMP, aiming to develop processes in one of the most critical techniques of the microfabrication: plasma etching. In this work we developed etching processes of the following materials: silicon nitride (SiNx), silicon oxide (SiO2) and polycristalline silicon implanted with phosporus, used in the manufacturing of CMOS devices, and monocrystalline silicon used in the manufacturing of Microsystems. Each etching process was developed according to the specific characteristics required for the manufacturing process such as the etch rate, selectivity, anisotropy and quality of the surface. For the etching processes two different equipments were used: a reactor for reactive ion etching (RIE) and a reactor for electron cyclotron resonance etching (ECR). To analyze the plasma-surface interaction mechanisms in the RIE reactor, plasma characterization employing two theoretical models and an optical spectroscopy technique (actinometry) was made. By doing so it was possible to obtain information on the power distribution in the plasma and on the kinetics of the processes in the plasma and on the surface, using measurable parameters. For the etching of SiNx, different processes using a number of gas mixtures in two different reactors, RIE and ECR, were developed. The requirements for these processes were: a relatively high etch rate, high selectivity over SiO2 and Si, and good surface quality. In the RIE case, CF4/H2, CF4/O2/N2, SF6/O2/N2, SF6/CH4/N2 e SF6/CH4/N2/O2 gas mixtures were used. Processes with high etch rates (as high as 47nm/min), high selectivities over SiO2 and over Si (up to 6 and 10, respectively), and good surface quality at the SiNx/SiO2 interface (roughness as low as ~5 A) were obtained. In the ECR case, SF6/O2/N2 and SF6/O2/N2/Ar gas mixtures were used. Processes with reasonably high etch rate (up to 28 nm/min), and better selectivities SiN/SiO2 and SiNx/Si (as high as 50 and 20, respectively) were realized. For the SiO2 etching, the main characteristic required was a high selectivity over Si. A hybrid process, highly selective to Si (up to ~30) was developed for reactive ion etching, by using the SF6/Ar and CF4/H2/Ar gas mixtures. For the etching of polysilicon it was necessary to develop processes with high selectivity and anisotropy. A number of gas mixtures based on fluorine and chlorine, namely SF6/CH4/N2, SF6/CF4/N2, SF6/CF4/CHF3 e SiCI4/CF4 were used in the RIE reactor. Processes with good selectivity (up to 6), and high factor anisotropy (~1.0) were developed. For the deep monosilicon etching, a high etch rate and anisotropy are necessary. The SF6/CH4/O2/Ar, SF6/CF4/O2/Ar, SF6/CHF3/O2/Ar gas mixtures were used in in the RIE reactor. Processes with reasonably high etch rate (up to 0.6 mm/min) and high anisotropy (as high as ~0.95) were obtained. For lithography of resists (used as masks against the etching), two different techniques were used: photolitography (for structures with the minimum width of 1 mm) and electron beam litography ( or the minimum width of 0.25 mm). With the latter, submicron structures (as low as ~ 0.1 mm) were manufactured successfully in films of polysilicon. For each process developed, the etching mechanisms are discussed, as well as the perspectives to improve the characteristics of these processes / Doutorado / Doutor em Engenharia Elétrica

Orientadores: Andre Luiz Morelato França, Walmir de Freitas Filho / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-04T00:09:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Salles_MauricioBarbosadeCamargo_M.pdf: 997736 bytes, checksum: 357e053882da7cccdc236b2e9b943707 (MD5) Previous issue date: 2004 / Resumo: O objetivo desta dissertação de mestrado é determinar o desempenho dinâmico de diferentes tecnologias empregadas em sistemas de geração eólica conectados em redes de distribuição de energia elétrica durante perturbações na velocidade do vento e contingências elétricas. As tecnologias de geração eólica investigadas são (a) gerador de indução com compensação via banco fixo de capacitores; (b) gerador de indução com compensação via SVC (Static Var Compensator) ou DSTATCOM (Distribution Static Synchronous Compensator); (c) gerador de indução com controle eletrônico da resistência do rotor e (d) gerador de indução com dupla alimentação. O uso conjunto dessas tecnologias com o controle do ângulo de passo das hélices da turbina eólica também é pesquisado. Em relação aos tipos de perturbações eólicas, analisa-se o desempenho desses geradores do ponto de vista eletro-energético durante variações lineares na velocidade do vento e durante rajadas de vento. Ao passo que as perturbações elétricas analisadas são curtos-circuitos trifásicos, com o intuito de verificar a estabilidade de tensão da rede frente a grandes perturbações, e aumento gradual do carregamento do sistema, com o intuito de verificar a estabilidade de tensão da rede frente a pequenas perturbações. Diferentes sinais de entrada para os diversos controladores eletrônicos e mecânicos são investigados. De forma geral, controladores objetivando manter constante potência elétrica gerada, velocidade do rotor, tensão terminal ou uma combinação desses sinais são testados / Abstract: The objective of this dissertation is to determine the dynamic performance of different wind power generation technologies connected to distribution networks during wind and electrical perturbations. The technologies analyzed are (a) induction generator with capacitor-based compensation, (b) induction generator with SVC (Static Var Compensator) or DSTATCOM (Distribution Static Synchronous Compensator)-based compensation, (c) induction generator with electronically controlled rotor resistance and (d) double-fed induction generator. These technologies combined with blade pitch controllers are tested. The wind perturbations analyzed are linear variation of the wind speed and wind gusts. The electrical perturbations investigated are three-phase short-circuit, in order to determine the network large-disturbance voltage stability, and gradual increase in the system loading, in order to check the network small-disturbance voltage stability. Different input signals to the controllers are studied. Controllers projected to keep constant electrical power, rotor speed, terminal voltage or a combination of these signal are investigated. / Mestrado / Energia Eletrica / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientador: Vitor Baranauskas / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-07-25T01:27:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Chang_DahgeChiadin_D.pdf: 9826585 bytes, checksum: 5734a3b6b43a08b7eb8b54729d1abb13 (MD5) Previous issue date: 1999 / Resumo: Foi realizado um estudo de caracterização do silício poroso luminescente feito por corrosão eletroquímica visando sua cobertura com diamante. Foram utilizados eletrólitos com misturas de HF/H2O e de HF/C2H5OH/H2O em diferentes proporções, diferentes tempos de corrosão e com densidades de corrente entre 10 mA.cm-2 a 30 mA.cm-2. A morfologia do silício poroso foi analisada por microscopia de força atômica dentro do próprio meio líquido para estudo quantitativo da variação da porosidade com os parâmetros da anodização. Os filmes de silício poroso foram recobertos com diamante depositado em diferentes temperaturas e tempos. Observamos que a estrutura de silício poroso/diamante apresenta luminescência na temperatura ambiente mas não pudemos identificar se a forma gausssiana da luminescência é devida ao silício poroso ou ao diamante / Abstract: A study of the properties of anodically etched porous silicon was made prior to and following its coating with diamond. Mixtures of HF/H2O and of HF/C2H5OH/H2O were used as electrolytes in different proportions, for different corrosion times and with current densities in the range of 10 mA.cm-2 to 30 mA.cm-2. The porous silicon morphology was analyzed in-situ (liquid-phase) by atomic force microscopy to study of the variation of the porosity with the anodization parameters. The porous silicon films were covered with diamond deposited at different temperatures and times. It was observed that the porous silicon/diamond structure presents room temperature photoluminescence but it was not possible to determine whether the gausssian shape of the luminescence spectra was due to the porous silicon or to the diamond coating / Doutorado / Doutor em Engenharia Elétrica

Orientador: Sigmar Maurer Deckmann / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-07-26T00:15:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Marafao_FernandoPinhabel_M.pdf: 4879723 bytes, checksum: d5a15dcd058b323693761e41d6bb0191 (MD5) Previous issue date: 2000 / Resumo: Os recentes trabalhos envolvendo Teorias de Potências Instantâneas têm sido amplamente utilizados na elaboração de técnicas de análise de distúrbios elétricos e controle de dispositivos de condicionamento de energia. Tais teorias têm se mostrado bastante eficazes, particularmente no caso trifásico, no entanto restam algumas dúvidas ou discussões que ainda necessitam de estudos para que soluções definitivas sejam encontradas para casos gerais.O principal objetivo deste trabalho é apresentar duas decomposições de sinais temporais, as quais levam a uma alternativa interessante para o estudo das grandezas elétricas, de forma que permitem a identificação de várias parcelas distintas de tensão, corrente e potência, associando cada uma ao fenômeno físico responsável por sua origem. Espera-se portanto, que as decomposições e a metodologia de cálculo das componentes de potência instantânea apresentadas neste trabalho contribuam para que se encontre uma Teoria de Potências o mais geral e didática possível. Sobre as decomposições, uma permite encontrar a mínima corrente necessária para suprir a potência útil requerida pelas cargas do sistema elétrico, e pode ser aplicada a qualquer tipo de sinal temporal, independentemente de periodicidade, forma de onda, simetria ou número de variáveis. A outra por sua vez, permite separar as parcelas de tensão, corrente e potência de freqüências fundamentais, dos sinais responsáveis por distorção na forma de onda destas grandezas, o qual denominou-se resíduo dos sinais.N o âmbito de qualidade de energia, assunto de extrema importância na recente reformulação do setor elétrico mundial, acredita-se que as definições e discussões tratadas ao longo deste trabalho, possam auxiliar em diversas aplicações para manutenção e monitoração da qualidade da energia elétrica / Abstract: Instantaneous Power Theories have been widely exploited for electrical disturbance analysis and control applied to power conditioning equipment. These theories have shown to be very promising, particularly in the three-phase case, however several questions still require more researches to find definitive solutions in general cases.The main objective of this work is to present two time signal decomposition techniques, which consti-tute an interesting alternative to study electrical signals, allowing to identify voltage, current, and power components, associating each one with the corresponding physical phenomenon responsible for it. The signal decompositions and calculation methodologies presented in this work are intended to contribute for a more comprehensive Power Theory.About the two decompositions, the first one allows to find the minimum current needed to supply the active power required from electrical system loads, and it can be applied to any time function, independently of period, waveform, symmetry, or variables number. The second one allows splitting voltages, currents and power signals into fundamental waves and signals with harmonic and inter-harmonic frequencies. This last part is responsible for waveform distortions of the signals and it was named residual signal.Concerning power quality, a subject of extreme interest in the recent reformulation of worldwide electrical utilities, the definitions and discussion presented in this work are expected to be useful for several applications in order to maintain and monitor the electric power quality / Mestrado / Mestre em Engenharia Elétrica