Resumo: O desenvolvimento de novas tecnologias implementadas na maioria das cargas presentes hoje no sistema elétrico tem trazido consigo significativas mudanças no comportamento do sistema elétrico brasileiro. A característica de não linearidade das cargas atuais tem contribuído para a degradação da qualidade da energia utilizada. Assim, um dos fatores que tem se tornado evidente a partir de então é a questão da "Qualidade da Energia", a qual envolve conceitos que estão relacionados às cargas, equipamentos e sistemas de distribuição, transmissão e geração. Muitos estudos têm sido desenvolvidos na busca de se entender os fenômenos causados pela presença de elevados conteúdos harmônicos e sua interação com o sistema, bem como suas causas e conseqüências. Para isso tem se utilizado de várias técnicas de modelagem dos sistemas, as quais variam em termos da aquisição de dados, da complexidade da modelagem, dos problemas de formulação e dos algoritmos de solução. Este trabalho apresenta uma modelagem de sistemas elétricos de distribuição de forma multifilar, possibilitando a simulação de sistemas trifásicos desequilibrados no domínio do tempo, bem como a análise de fluxo harmônico no sistema. Desta forma, destaca-se neste trabalho uma importante proposta de modelagem para transformadores trifásicos com conexão Δ - Y, permitindo a representação real dos sistemas de distribuição (três fios do lado primário e quatro fios do lado secundário). Com a nova modelagem proposta neste trabalho, torna-se possível uma ampla análise no domínio do tempo, de forma mais precisa, das tensões e correntes processadas nos sistemas elétricos, permitindo análises do fluxo harmônico, e ainda prevendo possíveis problemas e propondo soluções. / Abstract: The development of new technologies implemented in most part of the loads present nowadays in the electrical network has brought along significant changes in Brazilian electrical networks. The non linearity loads characteristic present in such loads has contributed to the power quality degradation. Thus, one of the topics that has become evident since then is the "Power Quality" concept which is related to loads, equipment and devices, and Generation, Transmission and Distribution networks. Several studies have been developed searching to understand the phenomena caused by the presence of high harmonic contents and its interaction with the network, as well as its origins and consequences. So, many network modeling techniques have been used which varies in terms of data acquisition, modeling complexity, formulation problems and solution of algorithms. This work presents a new four wires electrical distribution network modeling, enabling the simulation of unbalanced systems in time domain, and also a harmonic flow analysis. On this context, it is remarkable in this work, an important Delta-Wye transformer modeling, enabling the real distribution network representation (three wires on primary side and four wires on secondary one). With the new modeling proposed on this work, it is also possible to carry out a wide analysis, in a precise way, on time domain, of processed voltage and currents in the networks, permitting the harmonic flow analysis, and also foreseeing future problems and proposing solutions to them. / Orientador: Carlos Alberto Canesin / Coorientador: Fábio Toshiaki Wakabayashi / Banca: Luís Carlos Origa de Oliveira / Banca: João Onofre Pereira Pinto / Mestre

Dissertação (Mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. / Made available in DSpace on 2012-10-16T23:25:29Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2016-01-08T21:00:41Z : No. of bitstreams: 1 138710.pdf: 3892439 bytes, checksum: 24509723ac01704da53f42db5d76f756 (MD5)

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2012-10-23T19:07:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 256557.pdf: 4250360 bytes, checksum: 5915e30ad38f7acc1d13a45dfb69359c (MD5) / O presente trabalho apresenta os diversos fatores aos quais o sistema de isolação dos motores de indução são submetidos ao serem acionados por conversores de freqüência. Também são apresentadas soluções que fabricantes de motores elétricos e fornecedores de fios e materiais isolantes têm buscado com o objetivo de obter boas interações entre o motor elétrico e o conversor de freqüência. Foram realizados testes de um motor de indução de 2.500 CV, 4.160V, 04 pólos, 60Hz sendo acionado direto na rede e, também através de um inversor de freqüência. Parâmetros tais como elevação de temperatura, distorção harmônica total da corrente, fator de potência e rendimento foram registrados para ambas as condições. Os resultados obtidos mostraram para uma das fases do motor elevação de temperatura de até 9,8% superior na situação com conversor de freqüência. Para o caso com conversor de freqüência a distorção harmônica total da corrente apresentou-se 9,3% e 4,8% superior quando operando com o motor a vazio e com carga nominal respectivamente, comprovando então a condição mais severa em que o sistema de isolação do motor é submetido quando acionado por conversor de freqüência.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2013-07-16T01:26:06Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / A durabilidade dos motores elétricos depende da resistência dos diversos componentes utilizados na sua fabricação. Entre os componentes empregados, enrolamentos de motores são considerados uma das partes mais sensíveis. Sua durabilidade é afetada por diversos fatores, entre os quais a temperatura de operação. Esta pesquisa propõe um modelo térmico para prever a elevação de temperatura de motores elétricos quando submetidos a diferentes valores de corrente de sobrecarga. Em seguida, o modelo é utilizado para calcular curvas de limite térmico para motores elétricos de 11 kW. Subseqüentemente, um motor de 11 kW é submetido a diferentes testes de corrente de sobrecarga para validar o modelo proposto. Motores elétricos podem ser protegidos contra sobrecargas por muitos tipos diferentes de dispositivos de proteção. Disjuntores para comando e proteção de motores freqüentemente são empregados para este fim. Os limites de operação dos seus disparadores de sobrecarga são especificados por normas internacionais. Esta pesquisa também compara estes limites de operação, exigidos pelas normas, às curvas de limite térmico obtidas previamente, para confirmar a eficácia da proteção contra sobrecarga que é obtida. Um tipo de disjuntor, aplicável para comando e proteção de motores elétricos até 11 kW, é adicionalmente analisado. Dados de testes sobre os seus disparadores de sobrecarga são comparados aos limites de operação especificados pelas normas. Posteriormente, a repetibilidade de atuação dos disparadores de sobrecarga é testada e analisada. Finalmente, recomenda-se algumas melhorias, tanto para os disjuntores analisados, quanto para os procedimentos de projeto e de garantia da qualidade empregados atualmente para o desenvolvimento e implementação de dispositivos de comando, manobra e proteção elétrica em uma empresa brasileira.

Dissertação (Mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. / Made available in DSpace on 2012-10-18T21:33:48Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2016-01-09T04:11:07Z : No. of bitstreams: 1 151700.pdf: 3630124 bytes, checksum: e6ed92c876e0c34ce5a9778cf85ca316 (MD5) / Estudo de inversores ressonantes meia-ponte auto-oscilantes com pré-regulador Buck-Boost integrados em uma única topologia com a finalidade de alimentar lâmpadas fluorescentes. Realiza-se uma análise teórica e desenvolve-se uma metodologia de projeto. São realizadas simulações e implementação de protótipos. Todos estudos envolvem o atendimento às prescrições de desempenho e segurança da nova norma da ABNT.

Orientador: José Carlos Rossi / Banca: Osmar Ogashawara / Banca: Luís Carlos Origa de Oliveira / Resumo: O recente aparecimento das ligas de metal amorfo permitiu a construção de transformadores de potência e de distribuição com perdas em vazio da ordem de 10 a 25% das perdas dos transformadores com núcleos de aço silício. Devido a quantidade destes dispositivos nos sistemas elétricos de potência, a redução das perdas possibilita liberação de potência sem novos investimentos. Esta performance do núcleo de metal amorfo torna viável a fabricação de transformadores para operar em sistemas de potência fechados de alta freqüência - até 1 kHz - com boa eficiência operacional e apresentando uma redução significativa de peso, espaço e quantidade de material utilizado. Este estudo é uma contribuição para o conhecimento do metal amorfo, a influência da freqüência no volume dos equipamentos e a aplicação dos transformadores com núcleo de metal amorfo em sistemas elétricos de potência de alta freqüência. / Abstract: The recent emergence of amorphous metal alloys allowed the construction of power and distribution transformers with core losses from the order from of 10 to 25% of the losses of transformers made with silicon iron cores. Due to the amount of these devices in the power electric systems, the losses reduction enables the release of power without new investments. This performance of the amorphous metal core makes viable the production of transformers to operate in closed high frequency power systems - up to 1 kHz - with good operational efficiency and presenting a significant reduction of weight, space and amount of used material. This study is a contribution for the knowledge of the amorphous metal, the influence of the frequency in the volume of equipments and the application of the transformers with amorphous metal core in high frequency power electric systems. / Mestre

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. / Made available in DSpace on 2012-10-17T19:22:53Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2014-09-25T18:19:27Z : No. of bitstreams: 1 171664.pdf: 7969824 bytes, checksum: 3a2d19c6b3cba10830ec27ec066d0310 (MD5) / Neste trabalho desenvolve-se o estudo de uma nova família de inversores de tensão com comutação suave empregando a técnica de grampeamento ativo. Além de garantir operação com comutação suave sob tensão nula numa larga faixa de carga, os inversores da nova família são comandados através da aplicação de qualquer tipo de modulação por largura de pulso convencional, empregada em inversores com comutação dissipativa. Apresenta-se a metodologia de geração das células de comutação e também da família de inversores. Faz-se a análise quantitativa de um dos membros da família, o inversor de tensão em ponto médio com comutação sob tensão nula, grampeamento ativo do tipo buck-boost e modulado por largura de pulsos. A máxima tensão aplicada aos interruptores é grampeada e limitada a um reduzido valor, além disso, os esforços de corrente em decorrência do processo ressonante são limitados em valores aceitáveis. Exemplos de projeto e resultados experimentais são apresentados e comparados aos resultados obtidos com o inversor dissipativo e com o auxiliado pelo snubber de Undeland. Pelas comparações comprova-se que a utilização da nova família de inversores é vantajosa, proporcionando melhorias no processo de comutação e aprimorando consideravelmente a eficiência do sistema inversor.

Dissertação (Mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. / Made available in DSpace on 2012-10-17T19:31:00Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2014-09-25T18:59:18Z : No. of bitstreams: 1 152466.pdf: 3289800 bytes, checksum: 3b727b001899f0f5d4184adaf6dc1ad3 (MD5) / Nesta dissertação o Despacho Hidrotérmico de Curto Prazo na Presença de Transações Bilaterais de Potência (DHCPCT), é formulado como um problema de otimização e resolvido através de um método de Pontos Interiores tipo Primal-Dual. Considerando-se que o mercado de energia siga o modelo pool-bilateral, no modelo são representadas as perdas totais associadas à demanda do pool e a cada transação bilateral. São apresentadas três formas distintas de se operar o sistema: (i) despacho conjunto da potência do pool e dos contratos bilaterais; (ii) despacho com priorização das transações bilaterais e (iii) despacho com priorização da demanda do pool. São analisadas as conseqüências de cada estratégia de operação.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. / Made available in DSpace on 2012-10-17T21:46:05Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2014-09-25T17:53:11Z : No. of bitstreams: 1 177327.pdf: 35171866 bytes, checksum: 2133de5d9b4d3df5820b077522b25c12 (MD5) / Este trabalho consiste na avaliação técnico-econômica da tecnologia de cabos pára-raios energizados - PRE, no esquema trifásico, onde são utilizados os dois cabos pára-raios da linha de transmissão - LT e o solo como a terceira fase. Este sistema foi implantado em Rondônia, utilizando-se os cabos pára-raios da LT 230 kV, que leva energia elétrica até o interior do Estado a partir da Hidrelétrica de Samuel. Por meio desta tecnologia são abastecidas as localidades de Jaru, desde 30/12/95 e Itapuã D'Oeste, desde 22/09/97. O estudo se restringe ao Sistema PRE Jaru e tem como objetivo verificar a viabilidade técnica e econômica da tecnologia PRE com base no seu desempenho operacional, verificado no período de 1996 a 1998. A pesquisa foi feita considerando-se os dados técnicos verificados desde a fase de comissionamento, passando pela análise de carregamento do PRE e suas conseqüências quanto à queda de tensão, tensão de seqüência negativa e comportamento do sistema de aterramento monitorado através das medições das tensões de passo e toque. Aplicando-se os recursos metodológicos contidos no capítulo cinco e tomando-se por base os registros de ocorrência operacional no Sistema PRE Jaru, foram levantados os índices operativos referentes à duração equivalente de interrupção por consumidor (DEC), freqüência equivalente de interrupção por consumidor (FEC), confiabilidade por consumidor (C), taxa de falhas por quilômetro verificadas anualmente (k) e o tempo médio de retorno (t). Estes índices foram tomados como parâmetros no processo comparativo da nova tecnologia em relação a outras tecnologias convencionais que poderiam ser utilizadas no abastecimento integral, ou complementar de Jaru, como linhas de transmissão em 34,5 kV e 69 kV com respectivas subestações, bem como Usinas Térmicas a base de grupos geradores diesel. Também são utilizados como referência os índices de desempenho global das Concessionárias de Energia Elétrica da Região Norte. Ainda de acordo com a metodologia apresentada no capítulo cinco, foi feito o levantamento do desempenho técnico e econômico do PRE Jaru e de um modelo, designado de alternativa convencional equivalente, representada pela LT 34,5 kV. As duas tecnologias foram ordenadas e submetidas aos processos de avaliação econômica de alternativas, a partir dos métodos de avaliação apresentados no capítulo quatro. Como resultado mais significativo do trabalho, verificou-se que as perdas técnicas proporcionadas pela aplicação da tecnologia PRE são inferiores às da tecnologia convencional equivalente, o que implica em sua vantagem econômica em quase todas as simulações feitas, excetuando-se alguns casos, onde para determinados valores adotados para a taxa de mínima atratividade - tma, o PRE deixa de ser a alternativa mais atrativa sob o ponto de vista econômico.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2012-10-16T00:12:50Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2016-01-08T15:28:07Z : No. of bitstreams: 1 263360.pdf: 4908878 bytes, checksum: 2a17d000f5d47cbaf7e87e27022c82c6 (MD5)