Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Metrologia Científica e Industrial / Made available in DSpace on 2012-10-24T00:39:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 258958.pdf: 9156992 bytes, checksum: 6d989707d49e3ae14dc05f7b394621d4 (MD5) / Transformadores de potência são equipamentos essenciais na transmissão e distribuição de energia elétrica e por isso merecem especial atenção no programa de manutenção de empresas desse setor. Um dos procedimentos mais consagrados para detecção de falhas em transformadores de potência é a análise da concentração de gases dissolvidos no óleo mineral isolante desses equipamentos. Essa análise é comumente realizada em laboratório através de cromatografia em fase gasosa. Embora apresente resultados confiáveis, a cromatografia traz alguns inconvenientes, como elevado período de amostragem e a distância do laboratório em relação às subestações. Existem sistemas de medição capazes de realizar a análise em campo, determinando a concentração aproximada de gases específicos dissolvidos no óleo mineral. Contudo, esses dispositivos apresentam custo elevado, não justificando sua utilização de forma dedicada em transformadores de pequeno e médio porte. Desta forma, iniciou-se um projeto para o monitoramento de múltiplos transformadores com um único sistema de medição. Foram realizados testes de viabilidade e posteriormente construído um protótipo. Este trabalho, que refere-se à continuação do projeto, apresenta diversas melhorias no protótipo visando o desenvolvimento de um produto. Um novo diagrama elétrico foi implementado e o circuito hidráulico sofreu modificações a fim de adequar o equipamento às necessidades de campo da Celesc. Novos softwares foram criados visando adicionar praticidade e funcionalidade, enquanto que o projeto mecânico foi alterado para permitir o uso contínuo do produto em subestações de energia elétrica. Na comunicação remota, a tecnologia GPRS (General Packet Radio Service) foi empregada com o intuito de desenvolver um equipamento mais autônomo.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica / Made available in DSpace on 2013-03-04T20:12:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 307893.pdf: 3218275 bytes, checksum: 99df4b22aa29a1ede1e043f8cb2ed6b8 (MD5) / Relés digitais vêm gradualmente substituindo os relés eletromecânicos porque são mais sensíveis, mais flexíveis e várias funções de proteção podem ser incorporadas em um único relé multifuncional. Apesar dos avanços da tecnologia digital nas últimas décadas, algumas condições transitórias ainda podem refletir nos sistemas de comunicação e de proteção de usinas e subestações, causando operação inadequada de relés. Algumas situações normais da operação causam transitórios em sinais de tensões e correntes que podem levar a operações desnecessárias de relés. A proteção diferencial deve ser capaz de distinguir transitórios decorrentes de situações normais dos relacionados a faltas, o que aumenta a complexidade do algoritmo desta função de proteção. Normalmente, relés diferenciais permitem alguns ajustes adicionais, tais como, proteção de bloqueio por harmônicas, visando evitar operações inapropriadas. A proteção de bloqueio por harmônicas bloqueia o elemento diferencial percentual se a magnitude de determinadas componentes harmônicas ultrapassa o limiar de bloqueio. Esta dissertação de mestrado apresenta uma análise sobre as principais condições de operação que podem levar à operação indevida da proteção diferencial. Estas condições foram simuladas utilizando o programa ATP/EMTP e a modelagem de um sistema real. O modelo do transformador foi o componente principal destas simulações, onde seu núcleo é modelado por uma resistência de magnetização e um indutor não linear. Os resultados das simulações no ATP /EMTP foram convertidos no formato COMTRADE e utilizados para verificar o desempenho de um relé comercial de proteção de transformador em um laboratório de baixa tensão, empregando diversos ajustes nos relés para avaliar também a sua influência. / Digital relays have been gradually replacing electromechanical relays, because they are more sensitive, more flexible and several protection functions are available in a single device. Despite the advance of digital technology in recent decades, some transient conditions can still reflect on the communication and protection systems in substations and power plants, causing relay misoperation. Some normal operation situations cause voltage and current transients that can lead to unnecessary relay operation. Differential protection should distinguish normal transient conditions from the ones related to faults, which increases the complexity of the algorithm of this protective function. Usually, differential relays allow some additional settings, for instance, harmonic blocking protection, aiming to avoid inappropriate operation. The harmonic blocking protection blocks the percentage differential element if harmonic content of any phase is greater than the blocking threshold. This paper presents an analysis of the main operating conditions that may lead to inappropriate differential protection operation. These conditions were simulated using ATP/EMTP and the model of a real system. The transformer model was the main component of the ATP/EMTP simulations, which transformer core is represented by a resistance and a non-linear inductor. Results of simulations in the ATP /EMTP were converted into COMTRADE format files. These files were used to verify the performance of relays in a low-voltage laboratory, using various relays settings in order to evaluate their influence.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Produção, Florianópolis, 2012 / Made available in DSpace on 2013-06-25T20:06:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 315197.pdf: 49704850 bytes, checksum: 066f8f72300d95cdb3903e7b9f1a532a (MD5) / No processo de manufatura em larga escala do principal componente do motor elétrico de indução, o estator, a exigência é a utilização de equipamentos robustos, eficientes e principalmente capazes de manter a qualidade do produto em níveis elevados de produção. A garantia do correto funcionamento do sistema de isolamento elétrico de um estator é papel fundamental dos fabricantes, das normas construtivas que seguem, dos órgãos certificadores que regulamentam tais normas e principalmente do equipamento que é utilizado para qualificá-lo depois de fabricado. Não há dúvida quanto ao emprego deste equipamento, uma vez que a ele é entregue a responsabilidade de manter a segurança do usuário final de um motor elétrico e de garantir que o estator irá funcionar de acordo com aquilo que foi proposto para o seu uso. Adequado é o numero de fabricantes de equipamentos denominados painéis de testes elétricos de segurança e os tipos de métodos de testes que aplicam para classificar o sistema de isolamento de um estator. O que não necessariamente é satisfatório é a relação ao longo do tempo entre o fabricante de estatores com e o fabricante do modelo de painel de testes elétricos de segurança que emprega em suas linhas de produção em massa. A predominância nesse setor é de fabricantes que desenvolvem a sua versão de painéis de testes elétricos e dos equipamentos que o compõem, gerando uma forte dependência tecnológica dos fabricantes de estatores elétricos com os de painéis. Por outro lado, uma variedade de módulos de prateleira para testes elétricos de estatores existente no mercado possibilita a avaliação do sistema de isolamento de um estator no seu campo de atuação. Para cada método de teste empregado em um painel de teste elétrico de um estator há uma variedade enorme de marcas e modelos de módulos de testes que competem em preço, interfaces, facilidade de aplicação, compatibilidade com softwares gerenciadores etc. A lacuna existente entre essas duas tecnologias motivou a execução desta dissertação e o resultado dela é a obtenção de um equipamento que permite classificar o sistema de isolamento do estator elétrico no processo produtivo e, o mais significativo, que possui uma vantagem frente às versões existentes no mercado, ou seja, os benefícios da modularização.<br> / Abstract : In mass production of the electric motor most important part, the stator, the request is using efficient and robust equipment to assure quality guaranty in a high capacity level. The right function of a stator insulation system is sustained by its motor design, its standards and specifically through its insulation security test, which is performed by equipment named stator electrical safety testing panel at the end of the productivity chain. Since the responsibility of keeping the motors user integrity is transferred to this equipment, there is no doubt of its use. Considered quantities of electrical safety testing panel suppliers are available at the market and the tests that they perform are satisfactory. What is not necessarily satisfying is the relationship over the time between stator manufacturer and manufacturer model test panels employing electrical safety in its mass production lines. The dominance of these sector manufacturers that develop their own version of panels and electrical testing equipments generates a strong dependence from manufacturers of electric stators to electrical safety testing panels. On the other hand, a wide range of standard test modules that compete in prices, interfaces, facility features, software management compatibility, etc, provide electrical tests of the stators insulation system at its playing fields. The gap between both technologies motivated the implementation of this dissertation and the result of it was the obtaining of a product which allows classifying the stator electrical insulation system in its mass production, and more significantly, which has an advantage over the versions available on the market, i.e., the benefits of modularization.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, Florianópolis, 2013. / Made available in DSpace on 2014-08-06T17:27:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 322011.pdf: 3926655 bytes, checksum: 69a388698aa6d71f54b802f022f8f99f (MD5) Previous issue date: 2013 / Este trabalho apresenta o Método RNM como uma alternativa ecientepara a modelagem de uxo disperso, perdas por correntes induzidas eforças em transformadores e reatores de potência.São apresentados os conceitos necessários para modelagem de distribuição de uxo magnético através de tubos magnéticos, bem como apropagação de onda eletromagnética no interior de domínios condutores.Desta forma, pode-se então modelar tais regiões condutoras comoimpedâncias magnéticas e obter os valores de perdas.Através dos conceitos apresentados, pode-se elaborar um modelo deparâmetros concentrados, um circuito magnético, que caracterize ocomportamento magnético do equipamento em questão. Para resolu-ção deste circuito, elabora-se uma rotina computacional que é testadocomparando os resultados obtidos com os calculados via Método deElementos Finitos 2D e 3D. <br> / Abstract : This work aims to present the RNM method as an ecient option tomodel leakage ux and stray losses, as well as forces, in power transformersand power reactors.The basic concepts to model leakage ux through the ux tubes theoryare presented, as well as the wave propagation along conductivedomains. Thus, it is possible to model those conductive domains asmagnetic impedances to compute the losses along it.With the above mentioned theory, it is possible to elaborate a lumpedparameters, i.e. magnetic circuit, which characterizes the magneticdevice behavior. In order to solve the mentioned circuit, it is implementeda computacional routine, which is tested trough the comparisonbetween its results with those obtained using the Finite ElementsMethod (FEM) 2D and 3D.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2012-10-21T09:25:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 206600.pdf: 6794436 bytes, checksum: 834a16f816f34057ae469770964d9a11 (MD5) / A análise e a previsão dos pulsos de tensão sobre os terminais dos motores de indução alimentados por inversores de freqüência, utilizando o método de modelagem por linhas de transmissão # TLM, são os assuntos desta dissertação. Inicialmente, são discutidos os fatores que contribuem para a geração de pulsos de tensão nos terminais dos motores alimentados por inversores de freqüência em aplicações com velocidade variável. A seguir, apresentam-se a teoria de linhas de transmissão, os métodos numéricos para modelagem de fenômenos, o princípio do método TLM e sua aplicação em problemas 1D. No desenvolvimento experimental, são apresentados os procedimentos para determinação dos parâmetros do sistema formado pelo inversor (fonte), o cabo (linha) e o motor (carga) e os valores medidos para esses parâmetros. Também são apresentados resultados de medições dos pulsos de tensão nos terminais do motor para instalações com 1 m, 30 m e 100 m de cabo de ligação entre inversor e motor. Finalmente são discutidos os resultados obtidos com o algoritmo computacional, comparando-os com valores medidos na prática.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2012-10-19T14:42:13Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / O presente trabalho descreve o desenvolvimento de um programa, implementado em ambiente Matlab, destinado ao projeto de divisores de freqüência passivos. Um divisor de freqüência é um conjunto de filtros elétricos responsável por dividir em duas ou mais bandas o espectro de freqüência do sinal elétrico a ser convertido em sinal sonoro. O objetivo principal no projeto de um divisor de freqüência é determinar os valores dos componentes desses filtros, de modo que a resposta em freqüência do sistema composto pelo divisor de freqüência e pelos alto-falantes seja a mais plana possível. Neste trabalho, a busca desses valores é realizada através de métodos de otimização, tendo como dados de entrada as curvas medidas de impedância equivalente e resposta em freqüência dos alto-falantes. O uso de métodos de otimização elimina a necessidade de se projetar um divisor de freqüência através de fórmulas clássicas de filtros analógicos, que não levam a resultados satisfatórios porque consideram a impedância equivalente do alto-falante uma resistência, além de não considerarem o efeito da sua resposta em freqüência na resposta em freqüência do sistema. Através do programa desenvolvido, foi projetado um divisor de freqüência passivo de duas vias, segunda ordem, para comandar um subwoofer e um driver de compressão instalados em uma caixa acústica do tipo refletor de graves. A comparação dos resultados simulados com os práticos comprovou a eficiência da abordagem utilizada.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:31:38Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2003-07Bitstream added on 2014-06-13T18:42:31Z : No. of bitstreams: 1 hasegawa_mm_dr_botfca.pdf: 930492 bytes, checksum: da61055bf58a17cafc8ab5300d3e1e57 (MD5) / O presente trabalho objetiva a elaboração de um modelo matemático que, através da obtenção de parâmetros elétricos de um motor em regime de trabalho, analise a possibilidade de substituição do mesmo por um de menor potência, obtendo-se economia de energia. Elaborou-se um programa computacional, que proporciona análise da eficiência energética no uso de máquinas elétricas em uma agroindústria canavieira. A linguagem computacional Visual Basic da Microsoft, foi utilizada na elaboração de dois processos para obtenção de modelos matemáticos. Um dos métodos utiliza valores obtidos em catálogos, tais como, rendimento e fator de potência para as condições de 50%, 70% e 100% da potência nominal, que foi denominado Método Porcentagens das Cargas. Através desses valores foram possíveis obter as equações das curvas características dos motores para as condições de cargas mencionadas. O outro método utiliza um programa computacional específico para aquisição de coordenadas reais de imagens digitais, ou seja, obtenção das coordenadas das curvas características dos motores, que foi denominado Método Imagens Digitais. Ambos permitirão obter a regressão das curvas características que servirão para o desenvolvimento do programa de análise do motor. Os dados de entrada são os valores de potência nominal, número de pólos, tensão, rotação nominal e corrente de operação do motor em análise que processados, calculam os valores da potência utilizada, fator de potência, rendimento, rotação, escorregamento e fator de utilização. Caso o fator de utilização seja inferior a 70%, o programa recomenda a troca do motor, simulando seu funcionamento de maneira otimizada para as novas condições de potência. Serão calculados então: corrente de operação, potência nominal, potência utilizada, fator de potência, rendimento, rotação, escorregamento... . / This work has as main purpose the development of a mathematical model which, through the use of electrical parameter of a motor in working process, analyzes the possibility of replacement of the same one by another with lower power in order to save more energy. A computer program has been elaborated and provides the energetic efficiency of the electric machines in a sugar cane agricultural industry. The computer language Visual Basic of Microsoft has been used in two processes in order to get the mathematical model. One of the methods use values obtained in catalogs such as power output and factors to the conditions of 50%, 70% and 100% of the nominal power that was named Percentage of Charge Method. Through these values to get the equation of characteristic curves of the motors above mentioned. The other method uses a specific computer program by receiving real coordinate of digital images that was named Digital Image Method. Both processes will allow to acquire the regression of characteristic curves that will be useful to develop the program of motor analysis. The entrance data are the nominal power, quantity of poles, tension, nominal rotation e motor operation current in analysis once developed, calculate the value of the power used, power factor, output, rotation, slipping and utilization factor. But in case the utilization factor is less than 70% the plan advises to change motor, simulating its functioning in a optimized way to the new power condition. Then will be evaluate the operation current, nominal power, used power, power factor. It has been taken as a model a motor simulator with 29.6 hp power, tension 440 V, 60 Hz, 4 poles and current operation 16 A, the program shows that the motor is superdimentioned and performs the two methods described as follows... (Complete abstract, click electronic address below).

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2012-10-15T23:17:11Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2016-01-08T15:09:09Z : No. of bitstreams: 1 262723.pdf: 3938598 bytes, checksum: 969aa71485391cfc96aca9eaf76bb705 (MD5)

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catanrina, Centro Tecnológico. Programa de Pós- Graduação em Engenharia Mecânica. / Made available in DSpace on 2012-10-15T23:44:31Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2016-01-08T15:07:54Z : No. of bitstreams: 1 180950.pdf: 3312690 bytes, checksum: 83e565721cdc242730e61141629509a0 (MD5)

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós -Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2012-10-15T23:57:21Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2016-01-08T15:23:51Z : No. of bitstreams: 1 262694.pdf: 2008469 bytes, checksum: aa5d4149786b9bcdde0108bb40902168 (MD5)