Made available in DSpace on 2014-12-17T14:55:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 JoseADA.pdf: 1177025 bytes, checksum: 7b60e9ae5f0d99d9f5dfa04052eacd28 (MD5) Previous issue date: 2008-09-05 / The Oil Measurement Evaluation Laboratory (LAMP), located in the Federal University of Rio Grande do Norte (UFRN), has as main goal to evaluate flow and BS&W meters, where the simulation of a bigger number of operation variable in field, guarantees a less uncertain evaluation. The objective of this work is to purpose a heating system design and implementation, which will control the temperature safely and efficiently in order to evaluate and measure it. Temperature is one of the variables which influence the flow and BS&W accurate measurement, directly affecting the fluid viscosity and density in the experiment. To project the heating system it is of great importance to take the laboratory requirements, conditions and current restrictions into consideration. Three alternatives were evaluated: heat exchanger, internal resistance and external resistance. After the analyses are made in order to choose the best alternative for the heating system in the laboratory, control strategies were determined for it, PID control methods in combination with fuzzy logic were used. Results showed a better performance with fuzzy logic than with classic PID / O Laborat?rio de Avalia??o de Medi??o em Petr?leo (LAMP) da Universidade Federal Rio Grande do Norte (UFRN) tem como meta principal avaliar medidores de vaz?o e BS&W,em que a utiliza??o de um maior n?mero de vari?veis de opera??o garante uma avalia??o com menor porcentagem de incertezas. O objetivo deste trabalho foi projetar e implementar um sistema de aquecimento que dar? cobertura ao controle de temperatura, de forma segura e eficiente, para fins de avalia??o e medi??o. A temperatura ? uma das vari?veis que exerce influ?ncia na hora de medir com exatid?o a vaz?o e BS&W, afetando diretamente a viscosidade e a densidade do fluido. Para projetar o sistema de aquecimento foi de vital import?ncia os requisitos do laborat?rio, como condi??es e restri??es atuais. Tr?s alternativas foram avaliadas: trocador de calor, resist?ncias externas e resist?ncias internas. Depois da an?lise feita, a fim de escolher a melhor alternativa para o sistema de aquecimento do laborat?rio, foram determinadas estrat?gias de controle para o mesmo. T?cnicas de controle PID combinadas com l?gica Fuzzy foram implementadas. Os resultados mostraram um melhor desempenho desta estrat?gia de controle comparada com um PID cl?ssico

Orientador: Moacyr Trindade de Oliveria Andrade / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-05T19:49:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Vieiralves_EduardodeXerez_M.pdf: 1874956 bytes, checksum: 4f79bc70e42ae0c47e0a35cde1327ad1 (MD5) Previous issue date: 2005 / Resumo: O equilíbrio econômico-financeiro garantido pelo contrato de concessão firmado pelas concessionárias junto ao poder concedente, tem como prerrogativa uma gestão atuante por parte do agente prestador do serviço, o que evidencia o seu controle técnico e comercial, bem como a promoção do desenvolvimento tecnológico dos serviços concedidos. Neste contexto, é de suma importância que a receita da concessionária, fruto de sua gestão na aquisição da energia a ser utilizada, bem como sua efetiva disponibilidade, seja dirigida ao mercado e aos consumidores com a qualidade requerida, a preços compatíveis com a renda média da população regional e com um percentual de perdas compatível com a tecnologia disponível. O controle das perdas técnicas e comerciais, em empresas do setor elétrico é fundamental para a consecução dos objetivos das concessionárias e da população a ser atendida. A falta de efetivo controle das perdas gera desperdício, ineficiência e redunda em custos elevados. Na região amazônica, as fontes energéticas são suportadas por parques térmicos que queimam material fóssil. Nessas condições o desperdício energético provoca, adicionalmente, danos desnecessários à natureza. As emissões de material particulado e de gases do efeito estufa, na condição de grandes perdas comerciais das empresas do setor elétrico, são mais elevadas, o que fatalmente vai agravar as condições ambientais da vida das gerações futuras. Na região Norte do Brasil, os sistemas elétricos isolados, em função do tipo das fontes energéticas e das grandes distâncias envolvidas, apresentam altos custos de operação e manutenção. As empresas apresentam índices de perdas elevadíssimos, que inviabilizam totalmente o negócio, razão pela qual, até hoje, vários são os mecanismos de subsídios associados ao mesmo, visando a viabilização do serviço de energia elétrica. O presente trabalho visa analisar a situação das perdas comerciais na região, dando ênfase ao ¿Caso Manaus¿, procurando identificar as suas causas e efeitos, tanto para a sociedade em geral como para os empresários do setor. Mais especificamente, se abordará o estudo de caso da empresa Manaus Energia S/A, por ser a maior dos sistemas isolados e por apresentar índices de perdas muito acima do admissível e da média das concessionárias do Setor Elétrico Nacional / Abstract: The financial-economical equilibrium guaranteed by the concession contract made by the concessionaries before the granting power, has as a prerogative an acting management by the service agent owner. That evidences its technical and commercial control, as well as the promotion of the technological development of the granted services. In such a context, it is of great importance that the concessionary receipt, product of its management in the acquisition of the energy to be used, as well as in its effective availability, be driven towards the market and the consumers with the quality requested with compatible prices at the middle income of the local population and with a loss percentage balanced to the technology available. The control of such technical and commercial loss in the companies of the electric field is fundamental to the accomplishment of the concessionary objectives and to the population attending.The lack of an effective control about the loss generates waste, non-efficiency and leads to elevated costs. In the Amazon area, the energetic sources are supported by thermic park which burn fossil matter. Besides, in such conditions the energetic waste provokes unnecessary waste to the nature. The emissions of particled material and gases from the greenhouse effect, in the condition of great commercial losses of the electric field companies are higher what will worsen the environmental conditions of the future generations life. In Brazil north region, the isolated electric systems due to the kind of the energetic sources and the great distances involved, lead to high costs of operation and maintenance. The companies show very high losses rates which make the business completely unfeasible, that is the reason, nowadays, due to many are the resources of subsidies associated attempting the availability of the electric energy service. The present work aims to analyze the state of the commercial losses in the region, emphasizing ¿Manaus case¿, searching the causes and effects identification, to the society in general, as to the sector entrepreneurs. More specifically, there will be approached the case study of Manaus Energia S/A company, for being the biggest of the isolated systems and for presenting a loss rate much higher from the admissible and the average of the National Electric Sector concessionaries / Mestrado / Energia Eletrica / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientador: Ana Ines Borri Genovez / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo / Made available in DSpace on 2018-08-06T04:58:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Martim_AndreLuisSoteroSalustiano_M.pdf: 5209979 bytes, checksum: cd531521e2ae52a28d5dcfc9952e9dd2 (MD5) Previous issue date: 2005 / Resumo: Martim, André Luís Sotero Salustiano. Avaliação do Desempenho de um Medidor de Vazão Eletromagnético em Situações Práticas Reais de Instalação. Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo, Universidade Estadual de Campinas, 2005. 182 páginas. Dissertação. A busca do melhor aproveitamento dos recursos hídricos é uma característica permanente nas políticas atuais, e o gerenciamento de recursos hídricos implica no equacionamento entre a vazão disponível e a vazão de demanda, ou seja, na medição de vazão. A partir de 2004 os usuários de recursos hídricos são obrigados a declarar os volumes de água captados, é a declaração anual de uso de recursos hídricos. A qualidade da vazão medida depende das técnicas de medição, e um dos principais fatores intervenientes é a condição de instalação do medidor. A avaliação de um medidor eletromagnético de vazão em condições práticas de instalação foi desenvolvida experimentalmente neste trabalho. O medidor de vazão eletromagnético utilizado foi instalado em quatro situações diferentes e os valores de vazão obtidos foram comparados com os de dois medidores instalados adequadamente, um medidor Venturi e um medidor Ultra-sônico. Os ensaios foram desenvolvidos em uma bancada no Laboratório de Hidráulica e Mecânica dos Fluidos da Faculdade de Engenharia Civil da Unicamp. Para a configuração com o medidor eletromagnético instalado à jusante de uma curva 900 de raio curto, o desvio máximo foi de 0,742% com uma incerteza de 0,27%. Para a configuração com o medidor eletromagnético instalado à jusante de duas curvas 900 de raio curto, o desvio máximo foi de 0,447% com uma incerteza de 0,74%. Para a configuração com o medidor eletromagnético instalado à jusante de uma válvula de gaveta, com 50% de abertura, o desvio máximo foi de -2,046% e uma incerteza de 0,50%. Os resultados obtidos mostram claramente que a condição de instalação do medidor frente às singularidades da tubulação afetam sua performance. Os valores de desvio de indicação podem ser considerados baixos ou altos, dependendo da exatidão exigida do medidor dentro do sistema / Abstract: Martim, André Luís Sotero Salustiano. Evaluation of the performance of an electromagnetic flowmeter in real practical situations of installation. Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo, Universidade Estadual de Campinas, 2005. The search of the best utilization of the water resources is a permanent characteristic in the current politics, and the management of water resources implies in the balance equally between the available flow and the flow of demand, or either, in the flow measurement. From 2004 the users of water resources are obliged to declare the caught volumes of water, is the annual declaration of use of water resources. The quality of the measured flow depends on the measurement techniques, and one of the main intervening factors is the condition of installation of the flowmeter. The evaluation of an electromagnetic flowmeter in practical conditions of installation was developed experimentally in this work. The electromagnetic flowmeter was installed in four different situations and the gotten values of flow measurement had been compared with the ones of two flowmeters installed adequately, an Venturi fi owmete r and an Ultrasonic flowmeter. The evaluation had been developed in a work-bench in the Laboratory of Hidraulical and Mechanic of fluid of the College of Civil Engineering of the Unicamp. For the configuration with the electromagnetic flowmeter installed downstream of a 90° elbow of short ray, the maximum deviation was of 0,742% with a 0,27% uncertainty. For the configuration with the electromagnetic flowmeter installed downstream of a two 90° elbow of short ray, the maximum deviation was of 0,447% with a 0,74% uncertainty. For the configuration with the installed electromagnetic flowmeter downstream a drawer valve, with 50% of opening, the maximum deviation was of a -2,046% and uncertainty of 0,50%. The gotten results show clearly that the condition of installation of the flowmeter front to the singularity of the tubing affects its performance. The values of deviation indication can be considered low or high, depending on the demanded accuracy of the flowmeter inside of the system / Mestrado / Recursos Hidricos / Mestre em Engenharia Civil

Made available in DSpace on 2016-08-17T14:52:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Will Ribamar Mendes Almeida.pdf: 650603 bytes, checksum: 3c389113f5c609a86b502fc0489341f4 (MD5) Previous issue date: 2004-09-30 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Anemometers are instruments, simply, for measuring the velocity of fluids and, in some cases, its direction. Particularly, the measurement of the air velocity extends to applications like: windmills, wind tunnels, electricity generation from Aeolian energy and meteorology. Among the most used methods for the wind velocity determination, the method based on the transit time of ultrasonic waves is stressed for being more suitable to the measurement of the velocity of gases, and which is based on the time required for an ultrasonic wave emitted from a transmitter to reach a receptor. Among the techniques for implementing the transit time the Difference of Time (DT) and Difference of Phase (DP) are emphasized, and both are addressed ins this work. A comparative study, with experimental verification, between the two techniques (DT and DP) is presented in this work, using techniques for compensating the effects of temperature variation on the sound velocity. It was taken into consideration the implementation of the measurement circuits and the propagation of uncertainties with respect to the variables that interfere in the measurement process. From the analyses carried out, the most suitable method for measuring the wind velocity was chosen, and a prototype was developed based on this method. The most suitable method is the Difference of Phase, because the observed uncertainty, in both simulations and experiments, was much smaller than for the DT method. / Anemômetros são instrumentos que, de maneira simplificada, têm a finalidade de medir velocidade de fluidos e, em alguns casos, a sua direção. Em particular a medição da velocidade do ar estende-se a aplicações como: moinhos de vento, túneis de vento, geração de energia elétrica a partir da energia eólica e meteorologia. Dentre os métodos mais comuns de determinação da velocidade de vento destacam-se os que se baseiam no Tempo de Trânsito de ondas ultra-sônicas, por serem mais adequadas para medição de velocidade de gases, e que se baseiam no tempo levado para uma onda ultra-sônica emitida por um transmissor atingir um receptor. Dentre as técnicas usadas para implementar o método do Tempo de Trânsito destacamse a Diferença de Tempo (DT) e a Diferença de Fase (DF), ambas abordadas neste trabalho.. Um estudo comparativo, com verificação experimental, entre as duas técnicas (DT e DF) é apresentado neste trabalho, usando técnicas para compensar os efeitos da variação da temperatura na velocidade do som. Foi levado em consideração na comparação à implementação dos circuitos de medição e a propagação de incertezas com relação as variáveis que interferem no processo de medição. A partir das análises realizadas escolheu-se o método mais apropriado para estimação da velocidade do vento, tendo sido desenvolvido um protótipo baseado nesse método. O método mais apropriado foi o da diferença de fase, pois foi observado, tanto por simulação quanto por experimentação, que a incerteza na estimação da velocidade do vento foi bem maior para o método DT.

Os Medidores de Distância por Triangulação a Laser são sistemas optoeletrônicos destinados à medição de pequenas distâncias ou deslocamentos, sem contato físico direto. Estes equipamentos possuem um grande campo de aplicações industriais. Este trabalho descreve as diversas configurações que este equipamento pode se apresentar, discutindo suas vantagens relativas. São estudadas também as suas partes e os componentes mais indicados. O projeto detalhado de um medidor usando sensor tipo CCD, e apresentado. Algumas aplicações industriais deste modelo são relatadas e diversos métodos e sugestões de uso são apresentadas, com base nas experiências realizadas pelo autor. / Laser Triangulation Rangefinders are non-contact, optoelectronic devices for measurement of small displacements or distances. These devices offer a broad range of industrial applications. This work explains common configurations, parts and main components, comparing their advantages. A detailed project on a CCD based Laser Rangefinder is presented. Some industrial applications for that project are related, discussing practical aspects based on authors experience. Some potential applications are also suggested.

Orientador: Gustavo Fraidenraich / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-26T03:16:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 FloresRodriguez_AndreaCarolina_M.pdf: 1415054 bytes, checksum: 6b986968e8d7ec4e6459e4cea044d379 (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: A compressão dos dados de consumo residencial de energia elétrica registrados torna-se extremadamente necessária em Smart Metering, a fim de resolver o problema de grandes volumes de dados gerados pelos medidores. A principal contribuição desta tese é a proposta de um esquema de representação teórica da informação registrada na forma mais compacta, sugerindo uma forma de atingir o limite fundamental de compressão estabelecido pela entropia da fonte sobre qualquer técnica de compressão disponibilizada no medidor. A proposta consiste na transformação de codificação dos dados, baseado no processamento por segmentação: no tempo em taxas de registros de 1/900 Hz a 1 Hz, e nos valores de consumo residencial de energia elétrica. Este último subdividido em uma compressão por amplitude mudando sua granularidade e compressão dos dados digitais para representar o consumo com o menor número de bits possíveis usando: PCM-Huffman, DPCM-Huffman e codificação de entropia supondo diferentes ordens de distribuição da fonte. O esquema é aplicado sobre dados modelados por cadeias de Markov não homogêneas para as atividades dos membros da casa que influenciam no consumo elétrico e dados reais disponibilizados publicamente. A avaliação do esquema é feita analisando o compromisso da compressão entre as altas taxas de registro, distorção resultante da digitalização dos dados, e exploração da correlação entre amostras consecutivas. Vários exemplos numéricos são apresentados ilustrando a eficiência dos limites de compressão. Os resultados revelam que os melhores esquemas de compressão de dados são encontrados explorando a correlação entre as amostras / Abstract: Data compression of recorded residential electricity consumption becomes extremely necessary on Smart Metering, in order to solve the problem of large volumes of data generated by meters. The main contribution of this thesis is to propose a scheme of theoretical representation of recorded information in the most compact form, which suggests a way to reach the fundamental limit of compression set by the entropy of the source, of any compression technique available in the meter. The proposal consists in the transformation of data encoding, based on the processing by segmentation: in time by registration rate from 1/900 Hz to 1 Hz, and in the values of residential electricity consumption. The latter is subdivided into compression: by amplitude changing their regularity, and digital data compression to represent consumption as few bits as possible. It is using PCM-Huffman, DPCM-Huffman and entropy encoding by assuming different orders of the source. The scheme is applied to modeled data by inhomogeneous Markov chains to create the activities of household members that influence electricity consumption, and real data publicly available. The assessment scheme is made by analyzing the trade off of compression between high registration rates, the distortion resulting from the digitization of data, and analyzing the correlation of consecutive samples. Several examples are presented to illustrate the efficiency of the compression limits. The analysis reveals that better data compression schemes can be found by exploring the correlation among the samples / Mestrado / Telecomunicações e Telemática / Mestra em Engenharia Elétrica

Orientador: Auteliano Antunes dos Santos Júnior / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-18T19:03:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Matsusaki_EduardoHiroshi_M.pdf: 16938577 bytes, checksum: 51152fe274507619364344f4ec28e4b9 (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: Tensões mecânicas estão entre as principais causas de falhas de componentes estruturais. A medição de tais tensões pode ser feita com técnicas que relacionam alguma variável física a tensão existente. Técnicas destrutivas podem ser usadas para tal finalidade, mas apenas no controle de qualidade. Entre as técnicas não destrutivas destacam-se os Raios X, a difração de Nêutrons e a acustoelasticidade. Uma das técnicas mais promissoras envolve a Interferometria a Laser. Segundo essa técnica, a interferência entre feixes de luz permite a identificação de pontos da superfície e estes, quando deslocados sob a aplicação de esforços, possibilitam o cálculo das deformações e tensões. Este trabalho apresenta a aplicação da técnica de Interferometria Eletrônica entre Padrões de Speckles - ESPI para a medição de tensões em virabrequins. O estudo consistiu em uma revisão teórica do método; no estudo dos fatores que influenciam o resultado da medição; na validação da técnica para a medição de tensões, através da comparação com resultados do MEF e da extensometria; na aplicação da técnica para a medição cm chapa entalhada e no emprego desta para a medição de tensões em virabrequins. O estudo permitiu também a ajustagem ótima dos parâmetros que influenciem a medição. Os resultados obtidos mostraram que o método é promissor quanto ao seu emprego generalizado; que a resolução obtida é adequada para o emprego na medição nos componentes analisados e que o método tem limitações importantes, que devem ser avaliadas para cada aplicação / Abstract: Mechanical stresses are among the main causes of failure of structural components. The measurement of such stresses can be made with techniques that relate some physical variable with the stress. Destructive techniques can be used for this purpose, but only in quality control. Non-destructive methods such as the X rays, the neutron diffraction and acoustoelasticity, are among the most used techniques. One of the most promising techniques applies Laser Interferometry. In this technique, the interference between light beams identifies points on the surface and these, when displaced under external forces, enable the calculation of the deformations and of the stresses. This paper presents the employ of the Electronic Speckle Pattern Interferometry technique for measuring stresses in crankshafts. It consisted of a theoretical review of the method; the study of the factors that would compromise the measuring results; a validation of the technique to measure stresses, by comparing MEF with strain gauges results; using the technique to take measures in a entailed plate and in the stresses measurements of crankshafts. This work also allowed the optimum adjustment for the parameters inducing the measurements. The obtained results showed a promising method for its general use; showed too that the resolution obtained is proper to the use in parts analyzed and that the method has important limitations that should be analyzed in every situation / Mestrado / Mecanica dos Sólidos e Projeto Mecanico / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientador: José Antonio Siqueira Dias / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-26T13:53:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tercariol_WalterLuis_D.pdf: 1322557 bytes, checksum: 4f45518a1a62907cd9a61afa627408c3 (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: Este trabalho visa compilar três contribuições na melhoria dos projetos de reguladores de tensão com unidades de bombeamento de carga embutidos (células elevadoras de tensão Dickson - BC). A primeira aborda uma técnica inovadora de arranque na partida deste módulo elevador quando habilitado. Este projeto se refere à aceleração da inicialização do modulo BC, tendo como objetivo a diminuição do intervalo de tempo da rampa ascendente da tensão de saída Vo até atingir o nível alvo de regulação. A técnica consiste em gerenciar o aumento da freqüência do relógio de bombeamento entregue as unidades de bombeamento durante a fase de subida, quando a regulação estiver estabelecida o sistema se regenera voltando ao estado original de freqüência de bombeamento natural. Uma segunda proposta inovadora de projeto é referente à homogeneização e redução da aleatoriedade da ondulação da tensão de saída Vo, referente ao regulador com o modulo BC embutido, baseado em comparadores com trava, com proposta de redução do erro de comparação devido ao efeito aleatório durante o estagio de comparação comumente encontrado neste tipo de abordagem, a técnica consiste em suprimir o acoplamento capacitivo nocivo durante a fase de isolamento elétrico no processo de comparação mantendo o espelho de corrente do comparador na região de saturação. Esta técnica visa proporcionar uma redução significativa da capacitância de desacoplamento utilizada para filtragem da tensão Vo. Uma terceira e última contribuição é referente a uma inovadora técnica de medição indireta da tensão de saída Vo do regulador com módulo BC baseada em uma medida simples e precisa dos pares tensão da porta e fonte (VPS) e corrente elétrica do dreno (Idreno) de um dispositivo NMOS de alta tensão adicionado de modo que duas tensões conhecidas (preestabelecidas) são aplicadas na porta do dispositivo e as respectivas correntes de dreno são mensuradas e uma terceira desconhecida (oriunda do regulador elevador BC) desconhecida pode ser extrapolada de forma simples. Esta técnica visa ser útil para medição de reguladores de baixa potencia pois o carregamento do regulador (Vo) é quase nulo.Todas as inovações e melhorias propostas foram analisadas em veículos de teste (silício) e com as provas de conceito, feitas em simulações elétricas / Abstract: This work aims to compile contributions in improving designs based on voltage regulators with voltage elevator with built-in charge pump CP. The first deals with an innovative technique rump-up this module when enabled. This project refers to the acceleration of startup the CP module, aiming at the reduction of the period of stabilization of the ramp output voltage Vo to the level of regulation target. The technique is to manage increasing the frequency of pumping clock during the phase of rump up and when the setting established the system regenerates back to the original state pumping frequency. A second innovative project proposal was made on the homogenization and reduction of the ripple of the output voltage Vo, referring to the regulator with the |CP module, based on latch comparators , alignment error reduction proposal because of the random effect during the stage comparison commonly found in this type of approach, the technique is to remove the harmful capacitive coupling during electrical isolation phase on the comparison keeping the comparator current mirror in saturation region. This technique aims to provide a significant reduction in the decoupling capacitance used for filtering the voltage Vo. A third and final contribution is related to an innovative technique of indirect measurement of the output voltage Vo of the regulator module CP, based on a simple and accurate measure of the gate voltage and couples the drain electric current of a high voltage NMOS device / Doutorado / Eletrônica, Microeletrônica e Optoeletrônica / Doutor em Engenharia Elétrica

Orientador: Maria Cristina Dias Tavares / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-27T00:34:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dias_OzenirFarahdaRocha_M.pdf: 5023742 bytes, checksum: b0fe9b9418551d927583a884fbec6e92 (MD5) Previous issue date: 2015 / Resumo: Este trabalho apresenta a implementação de um esquema de religamento monopolar adaptativo rápido baseado na medição do conteúdo harmônico da tensão da fase aberta nas extremidades da linha de transmissão. O objetivo principal deste esquema é controlar e reduzir o tempo compreendido entre a abertura e o religamento da fase em falta, como também bloquear a manobra em caso de faltas permanentes. O esquema proposto foi implementado em um relé de distância e um medidor de conteúdo harmônico. O método está baseado na identificação do instante de extinção da corrente de arco secundário para casos de faltas transitórias. Já para faltas permanentes é implementado o bloqueio da manobra automática e a abertura tripolar do disjuntor da linha protegida. A medição do conteúdo harmônico foi feita primeiramente utilizando um medidor de qualidade de energia comercial, que realiza a medição do conteúdo harmônico de acordo com a norma IEC 61000-4-3. Em seguida, foi utilizado outro método de medição do conteúdo harmônico, chamado de filtro de medição do conteúdo harmônico rápido, elaborado dentro do Simulador Digital em Tempo Real (RTDS). O sistema de transmissão utilizado foi modelado no RTDS e seus dados são dados reais do sistema interligado nacional (SIN). As faltas monofásicas transitórias foram simuladas utilizando o modelo de arco do próprio RTDS. Já para falta permanente utilizou-se uma resistência de 1 'ômega'. O esquema foi avaliado através de testes variando o ponto de aplicação do defeito e o valor da corrente de arco secundário / Abstract: This work presents the implementation of a scheme of fast adaptive single-phase reclosing based on measuring the voltage harmonic content at the opened faulty phase terminals. The main objective of this scheme is to control and to reduce the time between opening and reclosing of the phase in fault, and also to block the maneuver in case of permanent faults. The proposed scheme is implemented in a distance relay and a harmonic content meter. The method is based in the identification of the secondary arc current extinction moment for transient faults cases. For permanent faults an automatic blocking followed by circuit-breaker three-phase opening is implemented. The measurement of harmonic content was made initially using a commercial power quality meter, which performs the harmonic content measurement according to IEC 61000-4-3 standard. Another harmonic content measurement method was tested, the fast harmonic content filter measurement, elaborated within the real-time digital simulator (RTDS). The transmission system used was modeled on RTDS and the data corresponds to an actual Brazilian 500 kV system. To represent the transient single-phase fault it was used RTDS arc model. The permanent fault was modeled with an 1'ômega' resistance. The scheme was evaluated by varying the fault application point and the secondary arc current value / Mestrado / Energia Eletrica / Mestre em Engenharia Elétrica

Esta dissertação apresenta uma metodologia baseada em Algoritmos Genéticos e Teoria dos Conjuntos Fuzzy que determina o número ótimo de medidores de Qualidade de Energia, bem como os pontos onde os mesmos devem ser instalados para monitorar Afundamentos e Elevações de Tensão em redes de transmissão de energia elétrica. A metodologia desenvolvida representa uma ferramenta para diversas áreas de uma empresa de energia elétrica, porque ela indica a melhor maneira para se alocar medidores de Qualidade de Energia, considerando as restrições econômicas a que as empresas estão sujeitas. Além disto, a metodologia também determina a melhor configuração para um sistema de medição para um sistema de potência, quando há barras que devem ser monitoradas e/ou o número de medidores disponíveis é menor que o mínimo necessário para atingir a completa Observabilidade. O trabalho desenvolvido também representa uma importante aplicação dos Algoritmos Genéticos em conjunto com a Teoria dos Conjuntos Fuzzy. Ele define aspectos a serem considerados no problema de monitoração de Qualidade de Energia Elétrica e sugere rapidamente a melhor forma de atender diferentes objetivos e restrições operacionais. A fim de validar o modelo proposto, nesta dissertação, três redes elétricas são avaliadas para determinar o número mínimo de medidores de Qualidade de Energia, bem como a localização onde esses equipamentos deveriam ser instalados. Os níveis de Redundância e de Observabilidade são apresentados, bem como as formulações usadas para atingir os resultados apresentados. / This dissertation presents a methodology based on Genetic Algorithms and Fuzzy Mathematical Programming to determine the optimum number of power quality monitors and the locations they should be installed to measure Voltage Sags and Swells in transmission power networks. The methodology developed represents a tool for planning power networks, because it indicates the best way to allocate the power quality monitors, considering economical constraints. Similar to this, the methodology also determines the best configuration for a monitoring system when there are important busses to monitor and the number of monitors available is lower than the minimal needed to accomplish completely Observability. The work presented here also represents an important Genetic Algorithms application. With fuzzy mathematical programming it easily allows the definition of aspects to be considered in the monitoring problem and quickly suggests the best way to attend different objectives and operational restrictions. In order to validate the developed model proposed in this dissertation three electric power networks are assessed to determine the minimum number of power quality monitors as well as the locations where these devices should be installed. The levels of Redundancy and Observability are presented as well as the formulations used to achieve the results.