Made available in DSpace on 2014-06-11T19:22:34Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2010-08-20Bitstream added on 2014-06-13T20:48:00Z : No. of bitstreams: 1 amaral_fcl_me_bauru.pdf: 878445 bytes, checksum: 4f078f3133073c4bc5a0882fbff35667 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / A proposta deste trabalho consiste em investigar o comportamento de transformadores de distribuição de 25 KVA e de 45 KVA submetidos a ensaios de impulsos atmosféricos. Essa investigação consistiu da verificação da influência dos valores de tempos de frente e de cauda, da forma de onda do impulso, na amplitude das correntes produzidas nos enrolamentos do transformador durante o ensaio. Tais correntes são usualmente empregadas para avaliar o desempenho elétrico dos transformadores e, nessa dissertação, foram usadas para o treinamento e tese de Redes Neurais Artificiais desenvolvidas como ferramentas inteligentes computacionais. Neste contexto, o desempenho de duas Redes Neurais foi avaliado. A primeira rede usou como variável de entrada, os valores de tempo de frente, de caula e da tensão máxima (crista) e, como saída, a corrente máxima no transformador. Na segunda rede neural, a entrada correspondente ao valor da tensão máxima, da primeira rede neural, é substituída pelo valor da taxa de crescimento da tensão. Com base nos resultados obtidos, pode-se verificar que, para determinados valores de tempos de frente e de cauda, a amplitude da corrente máxima, aumenta ou diminui, apresentando um comportamento não-linear. A utilização das Redes Neurais desenvolvidas neste trabalho poderá auxiliar na escolha das características das formas de onda de impulso que tornem mais sensíveis os ensaios de impulsos atmosféricos em transformadores de distribuição. O objetivo é que esse aumento da sensibilidade do ensaio minimize o empirismo e erros de avaliação, contribuindo para tornar mínima a taxa de falha em transformadores / The proposal of this work is to investigate and to analyze the behavior of 25 kVA and 45 KVA distribution transformers under impulses/surge tests. This research consited in a verification of the influence of front and and tail time values, from surge waverfom, in the current magnitude produced in transformer windings during the test. Such currents are usually employed to evalute the perfomers and, in this dissertation, were used for the training and test the Artificial Neural Networks, developed as intelligent computational tools. In this context, the performance of two Neural Networks was evaluated. This first network has used as entry variables: front and tail time and the maximun voltage (crest) values and, as an exist, the maximum current in transformer. In the second neural network, the entry corresponding to the maximum voltage value, from the first neural network, is replaced by the value of the rate of growth of the voltage. Based on the obtained results, one may find out, for certain values front and tail times values, the amplitude of maximum current, increases or decreases, presenting a non-linear behavior. The use of Neural Networks developed in this work can help someone to choose the best impulse waveform characteristics which make the impulse test in distribution transformers more sinsitive. The objective is that the rising the test sensitivity will minimize the empiricism and errors of assessment, helping to reduce the failure rate in transformers

As linhas de distribuição de energia estão freqüentemente expostas a sobretensões causadas por descargas atmosféricas diretas e indiretas. As formas de onda dessas sobretensões têm uma faixa de variação muito ampla e podem diferir bastante do impulso atmosférico normalizado utilizado em ensaios para verificação da adequação dos projetos das isolações dos equipamentos frente a sobretensões atmosféricas (1,2 / 50 microssegundos). É fato conhecido que a suportabilidade das isolações depende não só da amplitude como da forma de onda das solicitações. Diferentes modelos têm sido propostos para se estimar o desempenho das isolações frente a impulsos não normalizados, sendo o modelo do efeito disruptivo (disruptive effect model) um dos mais utilizados. Existem, contudo, diferentes métodos de aplicação desse modelo, ou seja, diferentes formas de se estimar os parâmetros necessários para a sua aplicação. Este trabalho visa avaliar o comportamento dielétrico de isoladores de média tensão e analisar os principais métodos para estimativa da suportabilidade desses equipamentos frente a sobretensões atmosféricas com formas de onda diferentes da normalizada. Para essa avaliação foram realizados ensaios em um isolador tipo pino, de porcelana, com tensão nominal de 15 kV, nos quais foram utilizadas, além do impulso atmosférico normalizado, outras ondas selecionadas com base em resultados de medição e de cálculo. Modificações realizadas no circuito de um gerador de impulsos de alta tensão convencional permitiram a geração de tensões com formas de onda bastante semelhantes às de sobretensões induzidas por descargas atmosféricas tanto em linhas de tamanho natural como em experimentos realizados com modelo reduzido. São apresentados e discutidos os resultados dos ensaios de tensão disruptiva de impulso atmosférico a 50 % e as curvas tensão-tempo (U x t) obtidas para cada impulso, considerando ambas as polaridades. A avaliação dos métodos de aplicação do modelo do efeito disruptivo foi realizada com base em comparações entre as curvas tensão-tempo obtidas nos ensaios e as curvas previstas por cada modelo, para cada uma das ondas selecionadas. / Overhead distribution lines are often exposed to lightning overvoltages, whose waveshapes vary widely and can differ substantially from the standard impulse voltage waveshape used to test electric equipment insulation against lightning surges (1.2 / 50 microseconds wave). It is well known that the voltage withstand capability of insulation depends not only on the amplitude but also on the voltage waveshape. Different models have been proposed for predicting the strength of insulation subjected to impulses of non-standard waveshapes. One of the most commonly used is the \"disruptive effect model\". There are, however, different methods of applying this model, that is, different ways of estimating the parameters needed for its application. This thesis aims at evaluating the dielectric behavior of medium voltage insulators subjected to impulses of non-standard waveshapes, as well as at evaluating the main methods for predicting their dielectric strength against such impulses. For the analysis, tests were performed on a pin type porcelain insulator with rated voltage of 15 kV, using, besides the standard lightning impulse voltage waveshape, other s waveshapes selected based on the characteristics of measured and calculated lightning overvoltages. Modifications made to the circuit of a conventional impulse voltage generator allowed to obtain voltage waveshapes very similar to those of lightning-induced voltages measured in experiments conducted both in lines of natural size and in reduced model. The test results relative to the critical lightning impulse flashover voltage (U50) and the volt-time characteristics obtained for the positive and negative polarities of each waveshape are presented and discussed. The evaluation of the methods of determining the parameters of the disruptive effect model was based on comparisons between the volt-time curves obtained from the laboratory tests and those predicted by each method, for each of the selected voltage waveshapes.

As linhas de distribuição de energia estão freqüentemente expostas a sobretensões causadas por descargas atmosféricas diretas e indiretas. As formas de onda dessas sobretensões têm uma faixa de variação muito ampla e podem diferir bastante do impulso atmosférico normalizado utilizado em ensaios para verificação da adequação dos projetos das isolações dos equipamentos frente a sobretensões atmosféricas (1,2 / 50 microssegundos). É fato conhecido que a suportabilidade das isolações depende não só da amplitude como da forma de onda das solicitações. Diferentes modelos têm sido propostos para se estimar o desempenho das isolações frente a impulsos não normalizados, sendo o modelo do efeito disruptivo (disruptive effect model) um dos mais utilizados. Existem, contudo, diferentes métodos de aplicação desse modelo, ou seja, diferentes formas de se estimar os parâmetros necessários para a sua aplicação. Este trabalho visa avaliar o comportamento dielétrico de isoladores de média tensão e analisar os principais métodos para estimativa da suportabilidade desses equipamentos frente a sobretensões atmosféricas com formas de onda diferentes da normalizada. Para essa avaliação foram realizados ensaios em um isolador tipo pino, de porcelana, com tensão nominal de 15 kV, nos quais foram utilizadas, além do impulso atmosférico normalizado, outras ondas selecionadas com base em resultados de medição e de cálculo. Modificações realizadas no circuito de um gerador de impulsos de alta tensão convencional permitiram a geração de tensões com formas de onda bastante semelhantes às de sobretensões induzidas por descargas atmosféricas tanto em linhas de tamanho natural como em experimentos realizados com modelo reduzido. São apresentados e discutidos os resultados dos ensaios de tensão disruptiva de impulso atmosférico a 50 % e as curvas tensão-tempo (U x t) obtidas para cada impulso, considerando ambas as polaridades. A avaliação dos métodos de aplicação do modelo do efeito disruptivo foi realizada com base em comparações entre as curvas tensão-tempo obtidas nos ensaios e as curvas previstas por cada modelo, para cada uma das ondas selecionadas. / Overhead distribution lines are often exposed to lightning overvoltages, whose waveshapes vary widely and can differ substantially from the standard impulse voltage waveshape used to test electric equipment insulation against lightning surges (1.2 / 50 microseconds wave). It is well known that the voltage withstand capability of insulation depends not only on the amplitude but also on the voltage waveshape. Different models have been proposed for predicting the strength of insulation subjected to impulses of non-standard waveshapes. One of the most commonly used is the \"disruptive effect model\". There are, however, different methods of applying this model, that is, different ways of estimating the parameters needed for its application. This thesis aims at evaluating the dielectric behavior of medium voltage insulators subjected to impulses of non-standard waveshapes, as well as at evaluating the main methods for predicting their dielectric strength against such impulses. For the analysis, tests were performed on a pin type porcelain insulator with rated voltage of 15 kV, using, besides the standard lightning impulse voltage waveshape, other s waveshapes selected based on the characteristics of measured and calculated lightning overvoltages. Modifications made to the circuit of a conventional impulse voltage generator allowed to obtain voltage waveshapes very similar to those of lightning-induced voltages measured in experiments conducted both in lines of natural size and in reduced model. The test results relative to the critical lightning impulse flashover voltage (U50) and the volt-time characteristics obtained for the positive and negative polarities of each waveshape are presented and discussed. The evaluation of the methods of determining the parameters of the disruptive effect model was based on comparisons between the volt-time curves obtained from the laboratory tests and those predicted by each method, for each of the selected voltage waveshapes.