Orientador: Flavio Alessandro Serrão Gonçalves / Resumo: A estimação do tempo de vida útil de um transformador de potência pode viabilizar a melhoria do uso do ativo, bem como do planejamento quanto a sua confiabilidade frente ao seu impacto no sistema elétrico de potência por falhas. Neste contexto este trabalho realiza uma análise das principais metodologias de avaliação para ciclos de vida útil de transformadores de potência. As análises utilizam dados de medição de grandezas elétricas, medições de temperatura, além das quantificações dos elementos químicos e físicos presentes nos isolantes líquidos dos transformadores. O desenvolvimento concentra-se no estudo e reprodução de 2 metodologias, a primeira embasada na avaliação de um indexador de saúde dos transformadores e uma segunda metodologia que utiliza uma análise combinatória de indexador de saúde com posterior tratamento estatístico, para as reproduções das metodologias foram utilizados dados de operação, manutenções preventivas e corretivas referentes ao parque instalado de 290 transformadores em operação, com potências nominais entre 12,5 MVA e 50 MVA e com tensões em seu enrolamento de alta tensão de 69 kV e 138 kV, de uma distribuidora de energia. Posteriormente à reprodução dos modelos de forma massiva, foram avaliadas as suas respostas quanto aos dados e realizadas análises críticas do desempenho das máquinas frente as metodologias utilizadas. / The estimation of the useful life of a power transformer can enable the improvement of the asset’s use, as well as the planning of its reliability in relation to its impact on the power system due to fails. In this context this work performs an analysis of the main evaluation methodologies for power transformer life cycles. The analysis uses electrical measurement data, temperature measurements, as well as quantification of chemical and physical elements present in the liquid insulation of the transformers. The development focuses on the study and reproduction of two methodologies, the first one based on the evaluation of a health index of the transformers a second methodology that uses a combinatorial analysis of health index subsequent reprocessing of the methodologies, operation data, preventive and corrective maintenance were used for 290 installed transformers, with rated power between 12.5 MVA and 50 MVA and with voltages in its high voltage winding of 69 kV and 138 kV from an energy distributor. After the application of the models in a massive way, their answers results were evaluated and critical analysis of the performance of the machines were carried out against the methodologies used. / Mestre

Submitted by Maike Costa (maiksebas@gmail.com) on 2017-05-30T13:23:04Z No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 4122631 bytes, checksum: 3dbd65166aa3a3cad90e903290833e6a (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-30T13:23:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 4122631 bytes, checksum: 3dbd65166aa3a3cad90e903290833e6a (MD5) Previous issue date: 2016-02-26 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The consumption of electricity in our social environment such as in houses, apartments, business, industries, hospitals, it’s achieved thanks to an equipment that makes the levels of tension and electric current acceptable as demanded by the standards, so we can benefit from electricity in a safe and efficient way, these equipment are the power transformers. Due your relevance, techniques that retard or avoid the failures in these equipment, aiming a better availability and a smaller number of maintenance stops, are the theme of several researchers and studies centers. A very common failure in medium and large transformers that are used in transmission and distribution of power, is the degradation of the insulating function of transformer's core that it is caused mainly by the adverse gradient of temperature that circulates in the core through the insulating oil. The present work analyzes the efficiency of a transformer's cooling auxiliary system, that aims dissipate the heat absorbed by the oil in a quick and efficient way, decreasing the degradation of the insulating function and increasing its lifespan. The system consist of water spray nozzles, that it will be installed in the transformer’s radiator, in front of the fans, in the same direction of the air flow. The water spraying in the air flow, will cause a temperature decrease and a humidity increase, due to a phenomenon known as evaporative cooling, where heat from the air makes the small drops of water evaporate quickly. It will be analyzed the water flow rate in the spraying, the amount and placement of the water spray nozzles through the radiator and the air flow of the fans. So the system has thermal and energetic efficiency. Will be used a control system that includes a variable-frequency drive (VFD), temperature sensors and a data acquisition board (DAQ), all monitored through LabVIEW. / O consumo de energia elétrica no nosso convívio social como, casas, apartamentos, comércio, indústria, hospitais, é conseguido graças a um equipamento que torna os níveis de tensão e corrente elétrica em valores aceitáveis exigidos por norma, para que possamos usufruir da energia elétrica de maneira segura e eficiente, esses equipamentos são os transformadores de força ou de potência. Visto sua importância, técnicas que retardam ou evitem falhas nesse equipamento, visando a maior disponibilidade e com isso menos paradas para manutenção, são tema de estudo de diversos pesquisadores e centros de ensino. Uma falha bastante comum em transformadores de médio a grande porte que são utilizados na transmissão e distribuição de energia, é a degradação do papel isolante do núcleo do transformador, que é causada principalmente pelo gradiente adverso de temperatura que circula no núcleo através do óleo isolante. Logo o presente trabalho analisa a eficiência de um sistema auxiliar de arrefecimento do transformador, que visa dissipar o calor absorvido pelo óleo de maneira rápida e eficiente, diminuindo a degradação do papel isolante e aumentando sua vida útil. O sistema será composto por bicos pulverizadores de água, que serão instalados nos radiadores do transformador, em frente aos ventiladores, no mesmo sentido do fluxo de ar. A pulverização de água nesse fluxo de ar, irá causar uma diminuição da temperatura e um aumento de umidade, isso devido a um fenômeno conhecido como resfriamento evaporativo, onde as pequenas gotas de água recebem o calor do ar e se evaporam rapidamente. Será analisado a vazão de água na pulverização, a quantidade e o posicionamento dos bicos ao longo do radiador e o fluxo de ar dos ventiladores, para que o sistema tenha eficiência térmica e energética. Será utilizado um sistema de controle composto por inversores de frequência, sensores de temperatura e placa de aquisição de dados, que serão monitorados pelo LabView.

Submitted by Automação e Estatística (sst@bczm.ufrn.br) on 2018-04-11T20:06:39Z No. of bitstreams: 1 RodrigoPradoDeMedeiros_TESE.pdf: 23526132 bytes, checksum: 52eacda3bf132cc7b21e6f712b970cc0 (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2018-04-16T22:03:49Z (GMT) No. of bitstreams: 1 RodrigoPradoDeMedeiros_TESE.pdf: 23526132 bytes, checksum: 52eacda3bf132cc7b21e6f712b970cc0 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-04-16T22:03:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 RodrigoPradoDeMedeiros_TESE.pdf: 23526132 bytes, checksum: 52eacda3bf132cc7b21e6f712b970cc0 (MD5) Previous issue date: 2017-12-21 / O Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / A função diferencial é largamente utilizada na proteção de transformadores de potência, levando a uma discriminação confiável entre faltas internas e outros eventos associados à operação do transformador. No entanto, a função de proteção diferencial convencional baseada na estimação de fasores de corrente apresenta dificuldades na detecção de algumas faltas internas, tais como faltas espira-espira e espira-terra próximos ao neutro do transformador, e dependência das funções de bloqueio e de restrição por harmônicos na manutenção da segurança do esquema de proteção durante condições de inrush, sobreexcitação do transformador e faltas externas com saturação do transformador de corrente. Para melhorar o desempenho e a confiabilidade dos métodos tradicionais, um elemento de sequência negativa de alta sensibilidade tem sido utilizado em conjunto com as funções de bloqueio e restrição por harmônicos. Por outro lado, faltas internas e demais distúrbios associados à proteção de transformadores apresentam transitórios, os quais podem ser detectados de forma adequada pela transformada wavelet. Propõe-se neste trabalho recriar os tradicionais elementos diferenciais de corrente de fase e de sequência negativa por meio da utilização da transformada wavelet discreta redundante com efeitos de bordas das correntes que fluem nos enrolamentos secundários dos TCs ligados em conexão diferencial. O método proposto foi avaliado, quanto aos índices de desempenho de taxa de sucesso e tempo de operação, para simulações extensivas de faltas internas, faltas externas, saturações do TC, faltas simultâneas e energizações do transformador na ausência e na presença de falta, e o seu desempenho foi comparado com o de um esquema de proteção diferencial clássico. O método proposto foi bastante rápido, reduzindo o tempo de operação da proteção de alguns milissegundos para alguns microsegundos, confiável, seguro, simples (apenas duas funções diferenciais), imune ao ruído e apresentou um pequeno esforço computacional quando da sua implementação em um processador para aplicações em tempo real. Os resultados obtidos revelaram as vantagens da utilização da transformada wavelet na proteção diferencial em relação à proteção convencional, e critérios exigidos em sistemas de proteção, tais como confiabilidade, segurança e velocidade foram devidamente atendidos. / The differential function is widely used in power transformer protection, leading to a reliable discrimination between internal faults and other events associated with power transformer operation. However, the conventional differential protection function based on the estimation of current phasors presents difficulties in the detection of some internal faults, such as turn-to-turn faults and turn-to-earth faults close to the transformer neutral, and dependence on the harmonic restraint and harmonic blocking functions in maintaining protection scheme security during inrush conditions, overeexcitation, and external faults with current transformer saturation. In order to improve the performance of the traditional methods, a negative sequence differential element with high sensitivity has been used in association with the commom harmonic blocking and harmonic restraint functions. However, internal faults and other disturbances associated to the power transformer protection present transients, which can be properly detected by using the wavelet transform. This paper proposes recreate the traditional phase and negative sequence current differential elements by using the boundary discrete wavelet transform of the currents flowing through the secondary winding of the CTs connected in differential connection. The proposed method was evaluated for the success rate and operating time performance indices for extensive simulations of internal faults, external faults, CT saturations, crosscountry faults and transformer energizations in the absence and presence of fault, and its performance was compared to that of a classical differential protection scheme. The proposed method was very fast, reducing the protection operation time from a few milliseconds to some microseconds, reliable, safe, simple (only two differential functions), immune to noise and presented a low computational burden when implemented in a digital signal processor for real-time application purposes. The results obtained revealed the advantages of use of the wavelet transform in the differential protection in relation to conventional protection, and criteria required in protection systems, such as reliability, safety and speed, have been adequately met.

Orientador: André Luiz Andreoli / Resumo: Os transformadores são equipamentos de suma importância no sistema elétrico de potência. Qualquer falha destes equipamentos, pode acarretar prejuízos e consequências graves tanto para as concessionárias de energia, quanto aos seus consumidores. A ocorrência de descargas parciais em transformadores de potência está diretamente relacionada às condições de seu sistema de isolamento. Elas podem se desenvolver ao longo do tempo e culminar na perda total do sistema de isolamento. Desta forma, o monitoramento das descargas parciais torna-se essencial para o planejamento de uma manutenção e a garantia do funcionamento adequado destes equipamentos. Neste contexto, o objetivo desta pesquisa é apresentar um método de localização e identificação de descargas parciais em transformador de potência operando com carregamento nominal, através de sensores piezelétricos de baixo custo e ferramentas como a transformada wavelet e os sistemas de inferência neuro-difuso adaptativos. / Mestre

Existem inúmeras ferramentas e metodologias para o diagnóstico de falhas em transformadores de potência, tanto para a monitoração e acompanhamento do equipamento em operação (planta fixa) como àquele retirado e abrigado em laboratórios de unidades fabris. Em função dos custos envolvidos no transporte dos equipamentos, manuseio para a substituição, energia não faturada nos períodos de manobras e custos adicionais dos ensaios para voltar com o equipamento em operação, as principais metodologias que se destacam são aquelas direcionadas ao equipamento em operação e também as escolhidas para serem analisadas neste trabalho. Após um estudo sistemático dessas metodologias, tais como termográfica, emissão acústica e análise dos gases dissolvidos no óleo, denominada cromatografia, verificou-se que esta última se destaca como a mais econômica e a mais difundida na identificação das falhas. Contudo, na cromatografia, existem diferentes critérios de análise baseados nas relações e quantidades de diferentes tipos de gases e que são usados pelas companhias concessionárias de forma indiscriminada, gerando muitas dúvidas quanto à sua validade. Esta pesquisa teve como principal foco a comparação desses critérios usando como base de dados àqueles fornecidos pela IEC e pela Companhia Paulista de Força e Luz (CPFL). A base de dados da CPFL contem aproximadamente quatro mil ensaios cromatográficos, colhidas nas ultimas três décadas correspondendo a 500 unidades transformadoras, nas potências de 5,0 a 50 MVA, instaladas em subestações nas tensões primárias de 69 e 138 kV, e secundária de 13,8 kV. Também fez parte dessa pesquisa a definição de um conjunto de critérios que melhor identificam as falhas em transformadores. / There are numerous tools and methodologies for fault diagnosis in power transformers, either for monitoring and tracking equipment in operation (fixed plant) or for those removed and housed in laboratories plants. Due to the costs involved in transporting the equipment, handling for the replacement, unbilled energy during periods of maneuvers and additional costs of the tests to return with the equipment in operation, the main methodologies that stand out are those using the equipment in operation and also those chosen to be analyzed in this work. After a systematic study of these methods such as thermography, and acoustic emission and analysis of gases dissolved in the oil, known as chromatography, it was found that the latter stands out as the most economical and most widely in the identification of faults. However, in chromatography, there are different criteria based on the relationships of different types and quantities of gases that are used by electrical companies indiscriminately, raising many questions about its validity. This research was mainly focused on the comparison of these criteria using the database as those provided by IEC and the Companhia Paulista de Força e Luz (CPFL). The database of CPFL contains approximately four thousand chromatographic assays from the last three decades, corresponding 500 transforming units, from 5 to 50 MVA, in substations with primary voltages of 138 kV and 69 and secondary of 13,8 kV. Was also studied the definition of a set of criteria which identify faults in transformers.

Existem inúmeras ferramentas e metodologias para o diagnóstico de falhas em transformadores de potência, tanto para a monitoração e acompanhamento do equipamento em operação (planta fixa) como àquele retirado e abrigado em laboratórios de unidades fabris. Em função dos custos envolvidos no transporte dos equipamentos, manuseio para a substituição, energia não faturada nos períodos de manobras e custos adicionais dos ensaios para voltar com o equipamento em operação, as principais metodologias que se destacam são aquelas direcionadas ao equipamento em operação e também as escolhidas para serem analisadas neste trabalho. Após um estudo sistemático dessas metodologias, tais como termográfica, emissão acústica e análise dos gases dissolvidos no óleo, denominada cromatografia, verificou-se que esta última se destaca como a mais econômica e a mais difundida na identificação das falhas. Contudo, na cromatografia, existem diferentes critérios de análise baseados nas relações e quantidades de diferentes tipos de gases e que são usados pelas companhias concessionárias de forma indiscriminada, gerando muitas dúvidas quanto à sua validade. Esta pesquisa teve como principal foco a comparação desses critérios usando como base de dados àqueles fornecidos pela IEC e pela Companhia Paulista de Força e Luz (CPFL). A base de dados da CPFL contem aproximadamente quatro mil ensaios cromatográficos, colhidas nas ultimas três décadas correspondendo a 500 unidades transformadoras, nas potências de 5,0 a 50 MVA, instaladas em subestações nas tensões primárias de 69 e 138 kV, e secundária de 13,8 kV. Também fez parte dessa pesquisa a definição de um conjunto de critérios que melhor identificam as falhas em transformadores. / There are numerous tools and methodologies for fault diagnosis in power transformers, either for monitoring and tracking equipment in operation (fixed plant) or for those removed and housed in laboratories plants. Due to the costs involved in transporting the equipment, handling for the replacement, unbilled energy during periods of maneuvers and additional costs of the tests to return with the equipment in operation, the main methodologies that stand out are those using the equipment in operation and also those chosen to be analyzed in this work. After a systematic study of these methods such as thermography, and acoustic emission and analysis of gases dissolved in the oil, known as chromatography, it was found that the latter stands out as the most economical and most widely in the identification of faults. However, in chromatography, there are different criteria based on the relationships of different types and quantities of gases that are used by electrical companies indiscriminately, raising many questions about its validity. This research was mainly focused on the comparison of these criteria using the database as those provided by IEC and the Companhia Paulista de Força e Luz (CPFL). The database of CPFL contains approximately four thousand chromatographic assays from the last three decades, corresponding 500 transforming units, from 5 to 50 MVA, in substations with primary voltages of 138 kV and 69 and secondary of 13,8 kV. Was also studied the definition of a set of criteria which identify faults in transformers.

Este trabalho apresenta um procedimento completo de simulação da proteção digital diferencial aplicada a transformadores de potência, visando o emprego deste à avaliação do comportamento de relés comercialmente disponíveis. Foi escolhido o software ATP (Alternative Transients Program) como ferramenta para a simulação de distintas situações sobre um sistema diferencial de proteção aplicado a um transformador de 25 MVA. Dentre as ocorrências evidenciadas, destacam-se: situações de faltas internas, faltas externas, situações de energização e energização com falta interna do transformador, condição de sobreexcitação e de saturação de TC (Transformador de Corrente). Cabe comentar que das simulações a real caracterização sobre o relé em teste, fez-se necessário todo um pré-processamento e análise da informação que será convenientemente abordada e justificada no trabalho apresentado, denotando-se um procedimento comum de teste a ser adotado a esta filosofia de proteção. A metodologia e esquema prático adotado trazem uma contribuição importante para a análise laboratorial de modelagens e simulações aplicadas a relés de proteção presentes no mercado e contribui de maneira substancial para os estudos teóricos de possíveis soluções para limitações eventualmente encontradas / This dissertation presents a complete procedure of simulation of digital differential protection applied to power transformers, focusing on its use to evaluate of the behavior of commercially available relays. Software ATP (Alternative Transients Program) was chosen as a tool for the simulation of distinct situations in a differential protection system applied to a 25 MVA three-phase transformer. Amongst the evidenced occurrences internal and external fault conditions, energization with or without internal fault of a three-phase transformer, overexcitation and CT (Current Transformer) saturation conditions were distinguished. It should be mentioned that from simulations to the characterization the real situations on the relay in test, a pre-processing and analysis of the information were necessary, and will be justified in the present study, denoting a common test procedure to be adopted to this philosophy of protection

Submitted by Luciclea Silva (luci@ufpa.br) on 2018-11-09T12:44:16Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_Analisesmultisicametodo.pdf: 8640136 bytes, checksum: fb4885177a022217a3a13cc9edf858e7 (MD5) / Approved for entry into archive by Luciclea Silva (luci@ufpa.br) on 2018-11-09T12:44:35Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_Analisesmultisicametodo.pdf: 8640136 bytes, checksum: fb4885177a022217a3a13cc9edf858e7 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-11-09T12:44:35Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_Analisesmultisicametodo.pdf: 8640136 bytes, checksum: fb4885177a022217a3a13cc9edf858e7 (MD5) Previous issue date: 2018-09-21 / O Sistema Interligado Nacional (SIN) é um sistema de fundamental importância no panorama brasileiro. Sua função é conectar eletricamente os centros geradores e os centros consumidores, sendo eles empresariais, comercias ou residenciais. Os principais equipamentos responsáveis pela conexão e transmissão de energia elétrica dos centros geradores aos consumidores são os transformadores de potência. Esses equipamentos estão sujeitos a diversos tipos de falhas que podem afetar seus componentes chegando, em alguns casos, a comprometer a operação deste equipamento e, em consequência, o abastecimento de energia elétrica. Desta forma, neste trabalho é realizada uma análise multifisica nos transformadores de potência, acoplando simulações eletromagnéticas, térmicas e estruturais com o objetivo de fornecer ao operador informação sobre o momento ideal para a realização de manutenções preditivas, evitando paradas não planejadas. Para isso, foram utilizadas simulações computacionais por meio do Método de Elementos Finitos (MEF) e, a partir disso, foram analisadas as diversas situações as quais esses equipamentos podem ser submetidos, tanto na condição nominal, quanto em condições extremas de funcionamento, como corrente de inrush e corrente de curto-circuito. Nesta perspectiva, foram realizadas análises dos efeitos que a dilatação térmica e as forças axiais e radiais exercem, contribuindo para possíveis defeitos nesses equipamentos. Como objeto de estudo, as simulações foram realizadas em um transformador monofásico de 50 MVA, equipamento que encontra-se em funcionamento na região norte do país. Para melhor validação da metodologia utilizada neste trabalho, as simulações foram validadas com dados reais de medição e com resultados presentes em literaturas atuais. Desta forma, este trabalho apresenta uma metodologia que pode auxiliar o quadro técnico de uma indústria na decisão do momento adequado de parada em um transformador de potência para a realização de manutenções preditivas. / The National Interconnected System (NIS) is an organ of fundamental importance in the Brazilian panorama. Its function is to electrically connect generating centers and consumer centers, whether they are business, commercial or residential. The main equipment responsible for the connection and transmission of electric power from the generating centers to the consumers are the power transformers. This equipment is subject to several types of faults that can affect its components, in some cases compromising the operation of this equipment, and consequently the supply of electric energy. In this work, a multiphysical analysis is performed on power transformers, coupling thermal and structural electromagnetic simulations with the objective of providing the operator with information about the ideal moment for performing predictive maintenance, avoiding unplanned shutdowns. For this, computational simulations using the Finite Element Method (FEM) were used and from this, we analyzed the different situations that these equipments can be submitted, in the nominal condition, as well as extreme conditions of operation like current of inrush and current short-circuit. In this perspective, analyzes of the effects that the thermal expansion and the axial forces and radia exerted contributing to possible defects in these equipments were carried out. As a study object, the simulations were performed in a 50 MVA single-phase transformer, which is an equipment that is in operation in the northern region of the country. For a more validation of the methodology used in this work the simulations were validated with real measurement data and with results present in current literature. In this way, this work presents a methodology that can help the technical framework of an industry in the decision of the appropriate moment of stop in a power transformer for the accomplishment of predictive maintenance.

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro / A análise de gases dissolvidos tem sido aplicada há décadas como a principal técnica de manutenção preditiva para diagnosticar defeitos incipientes em transformadores de potência, tendo em vista que a decomposição do óleo mineral isolante produz gases que permanecem dissolvidos na fase líquida. Entretanto, apesar da importância desta técnica, os métodos de diagnóstico mais conhecidos são baseados em constatações de modelos termodinâmicos e composicionais simplificados para a decomposição térmica do óleo mineral isolante, em conjunto com dados empíricos. Os resultados de simulação obtidos a partir desses modelos não reproduzem satisfatoriamente os dados empíricos. Este trabalho propõe um modelo termodinâmico flexível aprimorado para mimetizar o efeito da cinética de formação de sólidos como restrição ao equilíbrio e seleciona, entre quatro modelos composicionais, aquele que apresenta o melhor desempenho na simulação da decomposição térmica do óleo mineral isolante. Os resultados de simulação obtidos a partir do modelo proposto apresentaram uma melhor adequação a dados empíricos do que aqueles obtidos a partir dos modelos clássicos. O modelo propostofoi, ainda, aplicado ao desenvolvimento de um método de diagnóstico com base fenomenológica.Os desempenhos desta nova proposta fenomenológica e de métodos clássicos de diagnóstico por análise de gases dissolvidos foram comparados e discutidos; o método proposto alcançou desempenho superior a vários métodos usualmente empregados nessa área do conhecimento. E, ainda, um procedimento geral para a aplicação do novo método de diagnóstico é descrito / The dissolved gas analysis has been applied for decades as the main predictive maintenance technique for diagnosing incipient faults in power transformers since the decomposition of the mineral insulating oil produces gases that remain dissolved in the liquid phase. Nevertheless, the most known diagnostic methods are based on findings of simplified thermodynamic and compositional models for the thermal decomposition of mineral insulating oil, in addition to empirical data. The simulations results obtained from these models do not satisfactorily reproduce the empirical data. This work proposes a flexible thermodynamic model enhanced to mimic the kinetic effect of solid formation as a restriction to equilibrium and selects, among four compositional models, the one offering the best performance on the simulation of the thermal decomposition of mineral insulating oil. The simulation results obtained from the proposed model showed better adequacy to reported data than the results obtained from the classical models. The proposed model was also applied in the development of a diagnostic method with a phenomenological basis. The performances of this new phenomenological proposition and of classical dissolved gas analysis diagnostic methods are compared and discussed; the proposed method achieved a performance superior to several methods usually employed in this area of knowledge.Also, a general procedure for the application of the new diagnostic method is described

Este trabalho apresenta um procedimento completo de simulação da proteção digital diferencial aplicada a transformadores de potência, visando o emprego deste à avaliação do comportamento de relés comercialmente disponíveis. Foi escolhido o software ATP (Alternative Transients Program) como ferramenta para a simulação de distintas situações sobre um sistema diferencial de proteção aplicado a um transformador de 25 MVA. Dentre as ocorrências evidenciadas, destacam-se: situações de faltas internas, faltas externas, situações de energização e energização com falta interna do transformador, condição de sobreexcitação e de saturação de TC (Transformador de Corrente). Cabe comentar que das simulações a real caracterização sobre o relé em teste, fez-se necessário todo um pré-processamento e análise da informação que será convenientemente abordada e justificada no trabalho apresentado, denotando-se um procedimento comum de teste a ser adotado a esta filosofia de proteção. A metodologia e esquema prático adotado trazem uma contribuição importante para a análise laboratorial de modelagens e simulações aplicadas a relés de proteção presentes no mercado e contribui de maneira substancial para os estudos teóricos de possíveis soluções para limitações eventualmente encontradas / This dissertation presents a complete procedure of simulation of digital differential protection applied to power transformers, focusing on its use to evaluate of the behavior of commercially available relays. Software ATP (Alternative Transients Program) was chosen as a tool for the simulation of distinct situations in a differential protection system applied to a 25 MVA three-phase transformer. Amongst the evidenced occurrences internal and external fault conditions, energization with or without internal fault of a three-phase transformer, overexcitation and CT (Current Transformer) saturation conditions were distinguished. It should be mentioned that from simulations to the characterization the real situations on the relay in test, a pre-processing and analysis of the information were necessary, and will be justified in the present study, denoting a common test procedure to be adopted to this philosophy of protection