Com o crescimento constante da infraestrutura do sistema de distribuição de baixa tensão, tem-se a necessidade de um monitoramento mais preciso das grandezas elétricas no ponto de conexão com os clientes. O impacto da implantação de sistemas smart grids são positivos, visto que para o lado do consumidor o acompanhamento do consumo de forma online permite realizar um melhor planejamento, e para o lado da concessionária, o levantamento de perfil dos clientes e planejamento de demanda, visto que os medidores podem fornecer os dados em tempo real de horários de maior consumo e acompanhamento dos níveis, de forma a adequar conforme os níveis de qualidade de energia definidos pelo módulo 8 PRODIST. Além do acompanhamento, das variáveis e limites, este projeto poderá atuar de forma a auxiliar as companhias elétricas a comparar os pontos de cargas estimadas com o fornecimento para detectar possíveis fraudes no ponto de distribuição. Outro aspecto importante é tornar possível a integração com uma rede de clientes que além de consumidores podem tornar-se pequenas unidades geradoras, alimentando o sistema maior. / With the constant growth of the infrastructure of the low voltage distribution system, there is a need for a more refined monitoring of the electrical quantities in the distribution network. The impact of the implementation of smart grids systems are positive, since for the consumer side the monitoring of consumption in an online way allows to carry out consumption planning, and for the side of the concessionaire, customer profile survey and demand planning, Since the meters can provide the real time data of schedules of greater consumption and monitoring of the levels, in order to adapt according to the levels of quality of energy defined by the module 8 PRODIST. In addition to the monitoring of variables and limits, this project may act in a way that helps utilities compare the estimated load points with the supply to detect possible fraud at the distribution point. Another important aspect is to make it possible to integrate with a network of customers that in addition to consumers can become small generating units, feeding the larger system.

Submitted by Gustavo Nascimento (gustavo.diniz@ufcg.edu.br) on 2018-02-06T14:28:39Z No. of bitstreams: 1 EDUARDO JORGE CALHEIROS JUNIOR - DISSERTACAO PPGEE 2014.pdf: 3431884 bytes, checksum: 5d6e954510b9e7405666b81ef4f13f30 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-02-06T14:28:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 EDUARDO JORGE CALHEIROS JUNIOR - DISSERTACAO PPGEE 2014.pdf: 3431884 bytes, checksum: 5d6e954510b9e7405666b81ef4f13f30 (MD5) Previous issue date: 2014-06 / As análises de adequabilidade de equipamentos são indispensáveis para permitir que as empresas do setor elétrico conheçam as condições em que os mesmos operam, garantindo assim o desempenho dos ativos da empresa e sua disponibilidade no Sistema Interligado Nacional. Dentre os equipamentos analisados, destacam-se os transformadores de potência pelo seu alto custo e a sua importância para o sistema elétrico. Grande parte das falhas em transformadores de potência é de origem dielétrica, relacionadas com a danificação da isolação dos condutores devido às deformações mecânicas ocasionadas pelas altas correntes de curto-circuito passantes nos enrolamentos, reduzindo a vida útil do equipamento. A partir destas considerações, propôs-se avaliar os esforços eletromecânicos internos a alguns transformadores de potência presentes no sistema CHESF, por intermédio de simulações computacionais, quando da ocorrência de curto-circuito trifásico. A metodologia para as simulações consistiu em selecionar os transformadores a serem analisados e coletar as informações técnicas necessárias fornecidas pelos fabricantes. Posteriormente foram determinadas as condições sistêmicas às quais os transformadores estariam submetidos e obtidos os níveis de curto-circuito resultantes, para então efetuar as simulações propriamente ditas. Os resultados das simulações computacionais mostraram os esforços eletromecânicos estimados em quatro transformadores de potência em operação no sistema elétrico da CHESF, resultantes do efeito dinâmico da corrente de curto-circuito trifásico que percorrem os enrolamentos do transformador, considerando diferentes configurações sistêmicas. As conclusões das análises dos resultados indicaram possíveis casos de superações de limites admissíveis e revelou a importância dos aspectos construtivos dos transformadores na sua capacidade de suportar os esforços mecânicos causados por curtos-circuitos. / Analysis of suitability of equipment are indispensable for the electric sector companies meet the conditions in which they operate, thus ensuring the performance of the company's assets and its availability in the National Interconnected System (Sistema Interligado Nacional). The power transformers are included among the analyzed equipment due to its high cost and importance for the electrical system. Most faults in power transformers is of dielectric origin, related to insulation damage due to mechanical deformations, caused by the high short-circuit currents in the windings, reducing the life of the equipment. Then, it was proposed to evaluate the internal electromechanical efforts to some power transformers present in the CHESF system, through computer simulations, in the event of a three-phase short circuit. The methodology for the simulations consisted to select the transformers to parse and collect the necessary technical information provided by the manufacturers. Later, certain systemic conditions in which the transformers would be subjected were defined, it was obtained the resulting short circuit levels and then was performed the simulations themselves. The results of the computer simulations showed the electromechanical efforts estimated at four power transformers in operation in the CHESF electrical system, resulting from the dynamic effect of three-phase short-circuit current that run through the windings of the transformer, considering different systemic configurations. The conclusions of the analysis results indicated possible cases of overruns of permissible limits and reveal the importance of the transformers constructive aspects in their ability to withstand the mechanical stress caused by short circuits.

Submitted by DANILO DE MELO BRUNINI null (dbrunini@gmail.com) on 2017-07-14T02:28:32Z No. of bitstreams: 1 Dissertacao_Final_DaniloBrunini.pdf: 4098580 bytes, checksum: f552cf864fb92ba3889ebf437d9c11d7 (MD5) / Approved for entry into archive by Monique Sasaki (sayumi_sasaki@hotmail.com) on 2017-07-14T19:08:26Z (GMT) No. of bitstreams: 1 brunini_dm_me_bauru.pdf: 4098580 bytes, checksum: f552cf864fb92ba3889ebf437d9c11d7 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-07-14T19:08:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 brunini_dm_me_bauru.pdf: 4098580 bytes, checksum: f552cf864fb92ba3889ebf437d9c11d7 (MD5) Previous issue date: 2017-05-31 / Os transformadores são equipamentos importantes do sistema elétrico de potência, possuem alto custo e suas falhas tem influência direta na qualidade da energia entregue aos consumidores. Uma das principais causas de falhas em transformadores imersos em líquido isolante, as descargas parciais, advém da degradação física e química do sistema de isolação devido à diversos fatores tais como sobrecarga, cargas não-lineares, chaveamento e superaquecimento. Essas descargas parciais aceleram a degradação do dielétrico do transformador e podem levar à destruição do equipamento, ocasionando elevado prejuízo financeiro. Dessa forma, são necessárias ações de prevenção de falhas causadas por descargas parciais em transformadores, através de métodos de monitoramento e localização. Este trabalho teve por objetivo apresentar um método de localização de descargas parciais em transformadores de potência imersos em óleo mineral isolante utilizando o método de emissão acústica e sistemas inteligentes do tipo redes neurais artificiais e algoritmos genéticos. Foram aplicadas métricas de processamento de sinais aos sinais acústicos gerados a partir de descargas parciais e obtidos através de sensores piezelétricos de baixo custo instalados no lado externo do tanque do transformador. Estas métricas foram utilizadas para treinamento das redes neurais a fim de obter a distância euclidiana entre os sensores e as descargas parciais. Essas distâncias euclidianas foram utilizadas em um sistema não-linear de localização o qual foi solucionado através de um algoritmo genético a fim de obter as coordenadas tridimensionais da descarga parcial. A análise dos resultados obtidos nas etapas de treinamento das redes neurais e execução do algoritmo genético foi realizada através de critérios estatísticos como erro absoluto médio, erro relativo percentual, desvio padrão e coeficiente de correlação. Esta técnica de localização mostrou resultados promissores uma vez que as coordenadas tridimensionais de duas descargas parciais, escolhidas para validação, apresentaram erros absolutos médios inferiores a 3 cm. / Transformers are important devices of the electric power system, which have high cost and their failures have a direct influence on the power quality delivered to the consumers. One of the main causes of failures in oil-immersed transformers, the partial discharges, comes from the physical and chemical degradation of the insulation system due to several factors such as overload, non-linear loads, switching and overheating. These partial discharges accelerate the degradation of the transformer dielectric and they can lead to the destruction of the equipment, causing high financial losses. Thus, actions are necessary to prevent faults caused by partial discharges in transformers, through monitoring and locating methods. The aim of this work was to present a method for locating partial discharges in oil-immersed power transformers using the acoustic emission method and intelligent systems such as artificial neural networks and genetic algorithms. Signal processing metrics were applied to the acoustic signals generated from partial discharges and obtained by low-cost piezoelectric sensors installed on the external side of the transformer tank. These metrics were used to train the neural networks in order to obtain the euclidean distance between the sensors and the partial discharges. These euclidean distances were used in a nonlinear location system, which was solved through a genetic algorithm in order to obtain the three-dimensional coordinates of the partial discharge. The analysis of the results obtained from the stages of neural networks training and genetic algorithm execution was performed through statistical criteria such as mean absolute error, percentage relative error, standard deviation and correlation coefficient. This localization technique showed promising results since the three-dimensional coordinates of two partial discharges, chosen for validation, presented mean absolute errors of less than 3 cm.

CAPES / Este trabalho traz um estudo da aplicação do conversor Full-Bridge bidirecional como um carregador de banco de baterias em um barramento CC de fontes de energia renováveis. O problema principal destas fontes é que são sazonais e não oferecem uma continuidade de fornecimento de potência. Assim, o uso de banco de baterias, conectado a um barramento CC compartilhado com outras fontes renováveis traz contribuições na continuidade do fornecimento de energia. O conversor proposto neste trabalho visa conectar o banco de baterias ao barramento CC e ao mesmo tempo que faz a integração dos modos de carga e descarga em um único conversor. Adicionalmente, para reduzir volume, é utilizado um transformador planar que oferece alta eficiência (máximo de 99,5%) e uma reduzida relação volume/potência. O conversor foi desenvolvido para carregar um banco de baterias de 192V. No modo de descarga, ele é suado para alimentar um barramento CC de 400V com uma potência máxima de 1,34kW. Apesar do uso do conversor full-bridge não ser novidade nestes tipos de aplicação, dois fatores serviram de motivação para este trabalho: o uso do transformador planar e a tendência mundial de integração de fontes renováveis. / This work presents a study of the application of the Full-bridge bidirectional DC converter as a battery bank charger in a DC bus of renewable energy sources. The main problem is that these sources are seasonal and do not offer a continuously power supply. Thus, the use of a battery bank connected to a DC bus shared with other renewable sources brings contributions in the continuity of power supply. The converter proposed in this work aims to connect the battery bank to the DC bus at the same time it integrates the charging and discharging modes into a single converter. Additionally, to reduce the volume, it is used a planar transformer that provides high efficiency (up to 99.5%) and a reduced volume/power ratio. The converter is designed to charge a bank of batteries of 192V. At the discharge mode, it is designed to feed a 400V DC bus with maximum power of 1.34 kW. Despite the use of the full-bridge converter is not new in these types of application, two factors served as motivation for this work: the use of planar transformer and the global trend of integration of renewable sources.

CAPES / Este trabalho traz um estudo da aplicação do conversor Full-Bridge bidirecional como um carregador de banco de baterias em um barramento CC de fontes de energia renováveis. O problema principal destas fontes é que são sazonais e não oferecem uma continuidade de fornecimento de potência. Assim, o uso de banco de baterias, conectado a um barramento CC compartilhado com outras fontes renováveis traz contribuições na continuidade do fornecimento de energia. O conversor proposto neste trabalho visa conectar o banco de baterias ao barramento CC e ao mesmo tempo que faz a integração dos modos de carga e descarga em um único conversor. Adicionalmente, para reduzir volume, é utilizado um transformador planar que oferece alta eficiência (máximo de 99,5%) e uma reduzida relação volume/potência. O conversor foi desenvolvido para carregar um banco de baterias de 192V. No modo de descarga, ele é suado para alimentar um barramento CC de 400V com uma potência máxima de 1,34kW. Apesar do uso do conversor full-bridge não ser novidade nestes tipos de aplicação, dois fatores serviram de motivação para este trabalho: o uso do transformador planar e a tendência mundial de integração de fontes renováveis. / This work presents a study of the application of the Full-bridge bidirectional DC converter as a battery bank charger in a DC bus of renewable energy sources. The main problem is that these sources are seasonal and do not offer a continuously power supply. Thus, the use of a battery bank connected to a DC bus shared with other renewable sources brings contributions in the continuity of power supply. The converter proposed in this work aims to connect the battery bank to the DC bus at the same time it integrates the charging and discharging modes into a single converter. Additionally, to reduce the volume, it is used a planar transformer that provides high efficiency (up to 99.5%) and a reduced volume/power ratio. The converter is designed to charge a bank of batteries of 192V. At the discharge mode, it is designed to feed a 400V DC bus with maximum power of 1.34 kW. Despite the use of the full-bridge converter is not new in these types of application, two factors served as motivation for this work: the use of planar transformer and the global trend of integration of renewable sources.

Este trabalho fundamenta-se no desenvolvimento e aprimoramento de uma metodologia de proteção diferencial de Transformadores de Potência. A metodologia desenvolvida avalia eventos transitórios que dificultam a operação correta de relés diferenciais aplicados à proteção de transformadores. O estudo concentra-se no estabelecimento de contribuições ao estado da arte associadas à análise de sinais de corrente diferenciais geradas tanto por faltas internas e externas quanto por distúrbios transitórios. A concepção da metodologia proposta baseou-se na quantificação da energia espectral gerada a través dos coeficientes de detalhe da Transformada Wavelet Discreta. A metodologia de proteção proposta foi desenvolvida em ambiente MATLAB® e testada por meio de simulações realizadas através do software ATP/EMTP (Alternative Transients Program/Electromagnetic Transients Program). Os resultados da pesquisa mostram a aplicabilidade do algoritmo de proteção, mesmo nas condições mais adversas, como na ocorrência da saturação dos transformadores de corrente. / This work is based on the development and improvement of a methodology to differential protection of power transformer. The proposed methodology evaluates transient events that difficult the correct operation of differential relays applied to transformer protection. The study establishes contributions to the state of the art related to differential current analysis generated by internal and external faults and transient disturbance. The conception of the proposed methodology was based on the spectral energies variation generated by each event and calculated through the detail coefficient of Discrete Wavelet Transform. The proposed methodology was developed in MATLAB® environment and tested through several simulations performed with the ATP/EMTP software (Alternative Transients Program / Electromagnetic Transients Program). The results of the research show the applicability of the protection algorithms, even in adverse conditions, such as saturation of current transformers.

Introdução: A podocitopenia e a podocitúria são marcadores de injúria glomerular em podocitopatias (POD) e glomerulonefrites proliferativas (GNsP), e mesmo em fases iniciais destas doenças mecanismos pró-fibróticos indutores de glomeruloesclerose e fibrose renal progressiva estão ativados. Objetivo: Avaliar pacientes portadores de glomerulopatias biopsiados em diferentes tempos de evolução clínica, correlacionando lesões morfológicas dos compartimentos glomerular e túbulo-intersticial com a expressão dos RNAm de proteínas associadas ao podócito e de fatores pró-fibróticos no tecido renal. Materiais e Métodos: Foram incluídos no estudo oitenta e quatro pacientes adultos portadores de glomerulopatias de diferentes etiologias submetidos à biópsia renal por indicação clínica. As lesões histológicas foram individualizadas e a porcentagem de fibrose intersticial e atrofia tubular foi quantificada na coloração de Tricrômio de Masson. Foram mensurados no tecido renal o log 10 do RNAm pela reação em cadeia da polimerase em tempo real das proteínas associadas ao podócito alfa actinina-4, podocina e podocalixina e dos fatores pró-fibróticos fator de crescimento transformador ₁ (TGF₁), fator de crescimento do tecido conectivo (CTGF) e fator de crescimento derivado do endotélio A (VEGF-A). A secção livre de neoplasia de rins removidos por câncer renal foram usados como controles da expressão dos RNAm. Resultados: No grupo POD, os diagnósticos histopatológicos foram: Glomeruloesclerose segmentar e focal (n=20), GN membranosa (n=12), Nefropatia diabética (n=9) e Lesões mínimas (n=7); no grupo GNsP foram Nefropatia por IgA (n=15), GN membranoproliferativa (n=5), Nefrite lúpica (n=5) e GN proliferativa mesangial (n=4), e outros diagnósticos (n=7). O RNAm do tecido renal nos pacientes com POD e GNsP foi significativamente menor comparado ao dos controles para todos os genes estudados. A presença de crescentes, independente do estágio evolutivo, foi associada à maior expressão do RNAm de alfa actinina-4 (p=0,04), podocina (p=0,01) e podocalixina (p=0,038). O RNAm dos genes pró-fibróticos também estava inibido comparado a sua expressão no rim normal. Nas GNsP, o VEGF-A (p<0,001) e o CTGF (p<0,001) foram os genes com menor nível de expressão comparado aos controles. Em relação às biópsias com lesões crescênticas, tanto o RNAm do TGFβ1 (p=0,001) como do CTGF (p=0,041) tiveram maior expressão comparado ao RNAm das biópsias sem crescentes. Nas biópsias com fibrose intersticial superior a 30%, a expressão do RNAm de TGFβ1, (p=0,038) e do VEGF-A (p=0,040) foi maior do que nas biópsias com fibrose leve. O maior tempo entre o início da doença clínica e a realização da biópsia renal não teve influência detectável na expressão tecidual do RNAm dos biomarcadores estudados. Conclusões: Pacientes com podocitopatias ou glomerulonefrites proliferativas apresentaram inibição da expressão do RNAm de proteínas associadas ao podócito e de fatores indutores de fibrose renal, achados compatíveis com injúria podocitária e podocitopenia. Nas biópsias renais com maior grau de fibrose intersticial e atrofia tubular, assim também como naquelas com lesões crescênticas, a expressão do RNAm de fatores fibrogênicos como TGF-β1 e CTGF foi significativamente aumentada, o que pode sugerir supra-regulação de moléculas associadas a mecanismos de fibrose renal e patologia glomerular. / Introduction: Both podocitopenia and podocyturia are markers of glomerular injury in podocytopathies (POD) and proliferative glomerulonephritis (PGNs), and even in the early stages of these diseases pro-fibrotic mechanisms leading to glomerulosclerosis and progressive renal fibrosis are running. Objective: This study evaluated patients with glomerulopathies who were biopsied at different times of clinical evolution, correlating morphological lesions of the glomerular and tubulointerstitial compartments with renal messenger RNA (mRNA) expression of podocyteassociated proteins and pro-fibrotic factors. Materials and Methods: The study included eighty-four adult patients with glomerulopathies of different etiologies undergoing kidney biopsy as clinically indicated. The histological lesions were individualized and the percentage of interstitial fibrosis and tubular atrophy was quantified on Trichrome Masson staining. Tissue log 10 mRNA of the podocyte proteins alpha-actinin-4, podocin and podocalyxin and of the pro-fibrotic factors transforming growth factor β₁ (TGFβ₁), connective tissue growth factor (CTGF) and vascular endothelium growth factor A (VEGF-A) was measured by real time polymerase chain reaction. The sections free of neoplasia of kidneys removed for renal cancer were used as controls for the mRNA tissue expression. Results: Results: In the POD group, the histopathological diagnoses were: focal segmental glomerulosclerosis (n=20), membranous (n=12), diabetic nephropathy (n=9) and minimal changes (n=7); in PGNs group were IgA nephropathy (n=15), membranoproliferative (n=5), lupus nephritis (n=5) and mesangial proliferative (n=4), and other diagnoses (n=7). Messenger RNA expression of POD and PGNs groups was significantly lower compared to controls for all the studied genes. The presence of crescents, regardless of their evolutive stage, was associated with higher mRNA expression of alpha-actinin-4 (p=0.04), podocin (p=0.01) and podocalyxin (p=0.038). The mRNA of pro-fibrotic genes was also inhibited compared to their expression in normal kidneys. In PGNs, VEGF-A (p<0.001) and CTGF (p<0.001) were the genes with lowest mRNA levels compared to controls. Regarding the biopsies with crescentic lesions, both the mRNA of TGFβ1 (p=0.001) and CTGF (p=0.041) were highly expressed as compared to those of biopsies without crescents. In biopsies with moderate to severe interstitial fibrosis (more than 30%), the mRNA expression of TGFβ1 (p=0.038) and VEGF-A (p=0.040) was highly expressed compared to biopsies with mild fibrosis. A longer interval between the clinical disease and the performance of kidney biopsy did not have a detectable influence on tissue mRNA expression of the studied biomarkers. Conclusions: Patients with POD or PGNs presented inhibition of the mRNA expression of podocyte-associated proteins and pro-fibrotic factors, findings that are consistent with podocyte injury and podocitopenia. In renal biopsies with a higher degree of interstitial fibrosis and tubular atrophy, as well as those with crescentic lesions, the mRNA expression of fibrogenic factors such as TGF-β1 and CTGF was significantly increased, which may suggest upregulation of molecules associated with mechanisms of renal fibrosis and glomerular pathology.

CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / O monitoramento e o diagnÃstico de falhas incipientes em transformadores de potÃncia imersos em Ãleo estÃo diretamente relacionados à avaliaÃÃo das condiÃÃes do sistema de isolamento. Neste estudo, estabelece-se o conceito de monitoramento e diagnÃstico, e em seguida tÃcnicas de monitoramento on-line sÃo discutidas. Um sistema de prÃ-diagnÃstico à elaborado baseado na utilizaÃÃo de um dispositivo on-line de monitoramento, Hydran da GE, para classificar a gravidade da situaÃÃo de falha detectada. Uma vez detectada uma situaÃÃo de falha, mÃdulos inteligentes de diagnÃstico de falhas incipientes, via redes neurais, podem ser utilizados para identificaÃÃo da falha interna do equipamento. Para completar a verificaÃÃo da qualidade dielÃtrica do lÃquido isolante, tambÃm à descrito um algoritmo inteligente, baseado em redes neurais, para diagnÃstico do estado do Ãleo atravÃs das grandezas fÃsico-quÃmicas. A relaÃÃo entre os atributos fÃsico-quÃmicos e as grandezas cromatogrÃficas referente ao Ãleo mineral tambÃm foram averiguadas. Foi desenvolvida, entÃo, a estimaÃÃo dos gases dissolvidos atravÃs das caracterÃsticas fÃsico-quÃmicas. Os mÃdulos de monitoramento on-line, diagnÃsticos do estado do Ãleo e de falhas incipientes, alÃm da estimaÃÃo dos gases dissolvidos, perfazem um sistema computacional de auxÃlio à operaÃÃo e manutenÃÃo. O sistema implementado apresenta resultados satisfatÃrios na implantaÃÃo em uma planta de usina termelÃtrica. / The monitoring and diagnosis of incipient fault in power transformers immerses in oil are directly related to the assessment of the isolation system conditions. In this research, it is established the concept of monitoring and diagnosis, after that, on-line monitoring techniques are discussed. A pre-diagnosis system is elaborated based on use of a monitoring on-line device, Hydran GE, to classify the situation gravity of the detected fault. Once detected a fault situation, intelligent modules of incipient fault diagnosis, by neural networks, can be used to identification of internal fault of the equipment. To complete the checking of the dielectric quality of the isolate liquid, it is also described an intelligent algorithm, based on neural networks, to diagnosis of the oil estate through physical-chemical attribute. The relation between physical-chemical attributes and chromatographic ones regarding to mineral oil were also verified. It was developed, then, the dissolved gases esteem through physicalchemical characteristics. The on-line monitoring modules, diagnosis of oil estate and incipient fault, besides dissolved gases esteem, constitute a computation aid system to operation and maintenance. The implemented system presents satisfied results in a thermoelectric power plant.

A qualidade e a continuidade do fornecimento de energia elétrica aos consumidores são fatores muito importantes quando da avaliação da eficiência de um sistema elétrico de potência. Nesse contexto, os transformadores são equipamentos muito importantes e demandam especial atenção quando do projeto do esquema de proteção. Apesar do crescente desenvolvimento das metodologias de proteção de transformadores trifásicos, alguns aspectos ainda não foram totalmente solucionados. Um desses diz respeito à proteção diferencial de transformadores de potência, a qual apresenta vários problemas na discriminação de faltas internas ao transformador. A geração de correntes diferenciais provocada por fenômenos transitórios, como a energização do transformador, produz a incorreta operação do relé, ocasionando uma queda na eficiência do esquema de proteção diferencial. Assim sendo, o presente trabalho apresenta uma nova metodologia de proteção diferencial de transformadores trifásicos, a qual utiliza a transformada wavelet para extrair os sinais transitórios dominantes induzidos pelas faltas internas. A transformada wavelet é uma eficiente ferramenta utilizada no estudo de sinais não-estacionários e de rápida transição. De forma a atender os principais problemas do esquema convencional de proteção, a transformada wavelet discreta é utilizada para decompor os sinais de corrente diferencial em várias faixas de freqüências. Após essa decomposição, a variação de energia espectral dos coeficientes de detalhe wavelet é analisada pelo algoritmo proposto, e assim uma discriminação entre faltas internas e correntes de magnetização, ou correntes inrush, é feita. Usando um modelo elaborado de um sistema elétrico de transmissão são efetuadas rigorosas simulações computacionais para avaliar o desempenho do algoritmo proposto. Os resultados obtidos nessas simulações mostram que a metodologia de proteção diferencial de transformadores trifásicos baseada na variação de energia espectral dos coeficientes wavelets apresenta um ótimo desempenho quando comparada com a metodologia de proteção convencional. / Power supply quality and continuity are very important aspect when assessing the efficiency of an electric power system. In this context, the transformers are key equipments that require special attention during the protection scheme design. Despite the increasing development of methodologies for three-phase transformers protection, some aspects have not yet been fully studied. One of these aspects concerns to the differential protection of power transformers, which presents several restrictions regarding the characterization of internal faults. The observation of differential currents caused by transient phenomena such as transformer energization, produces an incorrect operation of protective relaying, causing a drop in the protection scheme efficiency. Therefore, this work presents a new methodology for differential protection of three-phase transformers using the wavelet transform to extract the transient signals induced by the dominant internal faults. The wavelet transform is an efficient tool in the study of non-stationary signals with fast transients. In order to overcome the main problems of the traditional protection scheme, the discrete wavelet transform is used to decompose the differential current signals into several bands of frequencies. After this decomposition, the spectral energy variation of the wavelet detail coefficients is analyzed by the proposed algorithm and, thus, classification between internal faults, external faults and inrush currents is performed. Using a transmission system model, accurate simulations are performed to evaluate the computational performance of the proposed protection algorithm. The results obtained in these simulations show that the proposed methodology has a great performance when compared with traditional protection philosophies.

Este trabalho fundamenta-se no desenvolvimento e aprimoramento de uma metodologia de proteção diferencial de Transformadores de Potência. A metodologia desenvolvida avalia eventos transitórios que dificultam a operação correta de relés diferenciais aplicados à proteção de transformadores. O estudo concentra-se no estabelecimento de contribuições ao estado da arte associadas à análise de sinais de corrente diferenciais geradas tanto por faltas internas e externas quanto por distúrbios transitórios. A concepção da metodologia proposta baseou-se na quantificação da energia espectral gerada a través dos coeficientes de detalhe da Transformada Wavelet Discreta. A metodologia de proteção proposta foi desenvolvida em ambiente MATLAB® e testada por meio de simulações realizadas através do software ATP/EMTP (Alternative Transients Program/Electromagnetic Transients Program). Os resultados da pesquisa mostram a aplicabilidade do algoritmo de proteção, mesmo nas condições mais adversas, como na ocorrência da saturação dos transformadores de corrente. / This work is based on the development and improvement of a methodology to differential protection of power transformer. The proposed methodology evaluates transient events that difficult the correct operation of differential relays applied to transformer protection. The study establishes contributions to the state of the art related to differential current analysis generated by internal and external faults and transient disturbance. The conception of the proposed methodology was based on the spectral energies variation generated by each event and calculated through the detail coefficient of Discrete Wavelet Transform. The proposed methodology was developed in MATLAB® environment and tested through several simulations performed with the ATP/EMTP software (Alternative Transients Program / Electromagnetic Transients Program). The results of the research show the applicability of the protection algorithms, even in adverse conditions, such as saturation of current transformers.