Trabalho de Conclusão de Curso

URI Permanente para esta coleção

https://repositorio.ifmg.edu.br/handle/20.500.14387/750

Navegar

Agora exibindo 1 - 5 de 13

Modelagem de torres de linhas de transmissão e sua influência na suportabilidade elétrica dos arranjos isolantes solicitados por sobretensões atmosféricas
(2025-01-31) Jesus Júnior, Robes Silvério de; Doutor André Roger Rodrigues
As descargas atmosféricas são fenômenos da natureza responsáveis pela ocorrência de distúrbios de elevada magnitude nos sistemas elétricos. A incidência de descargas elétricas nos sistemas de transmissão de energia elétrica resulta na injeção de uma corrente elétrica de surto com elevada magnitude percorrendo os componentes destes sistemas, tais como torres, cabos para-raios, cabos fases e sistema de aterramento. O produto da corrente elétrica atmosférica pela impedância dos componentes do sistema produz sobretensões de elevadas amplitudes que devem ser suportadas pelos sistemas isolantes, particularmente, as cadeias de isoladores. Nesse sentido, é de grande importância representar com precisão a impedância de surto das torres de linhas de transmissão tanto para a realização de projetos de coordenação de isolamento quanto para estudos de desempenho elétrico de linhas de transmissão perante sobretensões atmosféricas. Dessa forma, a utilização de modelos capazes de representar com precisão a impedância de surto de linhas de transmissão são necessários para reduzir o número de desligamentos em sistemas de transmissão. A partir desta motivação, este trabalho apresenta estudos investigativos acerca dos principais modelos matemáticos para determinação da impedância de surto de torres de linhas de transmissão, quer sejam baseados em métodos eletromagnéticos quer em ensaios experimentais. Para tanto, foi desenvolvido um modelo computacional capaz de realizar cálculos de impedância de surto de torres para cada modelo identificado na revisão bibliográfica, empregando-se o software ATPDraw e a linguagem MODELS. Os resultados obtidos foram validados utilizando-se valores de impedância de surto de torres em escala reduzida e também de torres reais. Adicionalmente, foram realizadas análises para avaliar as influências tanto da velocidade de propagação da descarga atmosférica na torre quanto do posicionamento dos arranjos isolantes na silhueta das torres na ocorrência do fenômeno de backflashover. As constatações são relevantes para obtenção de resultados mais realísticos e precisos em estudos de desempenho elétrico de linhas de transmissão.
Desenvolvimento de um dispositivo de proteção contra corrente desbalanceada em motores de indução trifásicos.
(2025-01-23) Rodrigues, Stéfany Evelyn Dias.; Mestre Marcus Vinícius de Paiva
Os motores de indução trifásicos são muitos utilizados na maioria dos processos industriais, sendo considerados um dos principais ativos das empresas. Dessa forma, para que ele possua um bom funcionamento e uma maior vida útil, é necessário que ele seja protegido contra qualquer tipo de falha que pode levá-lo a um comportamento inadequado ou parada inesperada e, até mesmo, um dano irreversível. Um dos problemas mais comuns destes motores é o desbalanceamento de corrente elétrica, o qual limita a sua vida útil, podendo ocasionar deterioração do isolamento das suas bobinas e, a depender da intensidade do desbalanceamento, à queima do motor. Esses danos ocorrem devido ao aumento da corrente elétrica nos enrolamentos que, por sua vez, podem ser consequência de um desbalanceamento de tensão ou falta de fase. Atualmente no mercado, existem alguns dispositivos de proteção de motores elétricos. Como exemplo, cita-se os relés de falta de fase, porém, devido ao seu princípio de funcionamento e da característica da tensão elétrica, estes não são capazes de identificar falhas após o ponto onde se encontram instalados. Desse modo, a partir do ponto de instalação, o relé não conseguirá identificar nenhuma falta de fase. Mediante isso, esse trabalho propõe o desenvolvimento de um dispositivo eletrônico de proteção, baseado no princípio de que a corrente em um circuito série é igual em qualquer parte deste circuito, ou seja, independente do local de instalação do dispositivo no circuito de força, haverá a detecção do desbalanceamento das correntes ou a da falta de fase. O dispositivo desenvolvido obteve os resultados esperados, conseguindo cessar o funcionamento do motor no momento das falhas aplicadas ao longo dos testes e estes serão apresentados no decorrer do desenvolvimento deste Trabalho de Conclusão de Curso.
Análise da substituição de lâmpadas convencionais por LED na iluminação pública de Cristais-mg: um estudo de caso
(2025-01-29) Souza, Loyslaine Aparecida Alves de; Mestre Felipe de Sousa Silva; Doutor Renan Souza Moura
A substituição de lâmpadas convencionais por lâmpadas LED tem se consolidado como uma alternativa financeiramente vantajosa para melhorar a eficiência energética e reduzir os custos operacionais na iluminação pública. Este estudo analisou a viabilidade financeira dessa tecnologia na cidade de Cristais, considerando os cenários de substituição de 25%, 50%, 75% e 100% das lâmpadas convencionais. A análise foi conduzida utilizando os indicadores financeiros de payback, valor presente líquido e taxa interna de retorno. Os resultados indicaram que todos os cenários analisados foram financeiramente favoráveis, com VPL positivo e TIR compatível com a taxa mínima de atratividade TMA, demonstrando viabilidade em todas as opções de substituição. No entanto, o cenário de 100% de substituição se destacou por apresentar a maior atratividade financeira a longo prazo, devido à significativa economia gerada na redução de custos operacionais, de manutenção e consumo de energia elétrica. Mesmo nos cenários de 25%, 50% e 75%, os resultados indicaram rentabilidade e retorno do investimento dentro de prazos adequados.
Desempenho de linhas de transmissão perante evento de backflashover empregando curva V-t sincronizada com as ondas viajantes
(2024-06-12) Parreira, Gabriel Alves; Doutor André Roger Rodrigues
Este trabalho tem como objetivo apresentar uma modelagem computacional desenvolvida para representar as características de suportabilidade elétrica de cadeias de isoladores de sistemas de transmissão de energia elétrica. Para isso, é empregada a curva tensão versus tempo (curva V-t) sincronizada com as ondas viajantes de tensão e de corrente de surto nas linhas de transmissão. A motivação do estudo é avaliar se o uso da curva V-t tradicional tanto para análises de desempenho elétrico de linhas de transmissão quanto para projetos de coordenação de isolamento das mesmas, subestima a suportabilidade dos arranjos isolantes. Como consequência, os resultados de estudos empregando a curva V-t contribuem para o aumento desnecessário da quantidade de isoladores que compõem as cadeias e, por consequência, dos custos dos sistemas de isolamento. O modelo de curva V-t sincronizada foi desenvolvido utilizando-se a linguagem MODELS no ATPDraw com intuito de criar um único modelo capaz de gerar a curva V-t sincronizada com as ondas viajantes estabelecidas no sistema de transmissão, ou seja, no exato instante de tempo em que a sobretensão atmosférica solicita a cadeia de isoladores. Os estudos computacionais foram realizados considerando um trecho de linha de 500 kV da LT São Gonçalo do Pará - Outro Preto 2, formado por três vãos, durante um evento de backflashover. Os estudos têm o propósito de avaliar o desempenho elétrico tanto do isolamento da torre atingida pela descarga elétrica quanto das torres adjacentes, alterando suas resistências de pé de torre. Os resultados obtidos com emprego da modelagem permitiram a determinação da corrente crítica de descarga e do valor da sobretensão disruptiva destacando a importância da representação da suportabilidade elétrica das cadeias de isoladores utilizando a curva V-t sincronizada com ondas viajantes em substituição à tradicional curva V-t simples.
Utilização da toolbox Simscape Electrical do MATLAB como ferramenta de ensino de disciplinas da área de sistemas elétricos de potência.
(2023-12-01) Costa, Rudji Mayal; Doutor Patrick Santos de Oliveira; Doutor Renan Souza Moura
O avanço tecnológico tem possibilitado o uso de ferramentas cada vez mais sofisticadas para a visualização de conceitos físicos, facilitando assim, sua compreensão. Atualmente, os cursos de engenharia buscam adaptar seu conteúdo a estas novas ferramentas, com o objetivo de ampliar o interesse dos alunos, além de aprimorar o ensino de matérias que são consideradas complexas, como por exemplo, os sistemas elétricos de potência. O presente trabalho tem como finalidade apresentar a utilização de uma dessas ferramentas, o Simscape Electrical, uma Toolbox integrada ao Simulink, como um instrumento para facilitar o ensino das matérias associadas aos sistemas elétricos de potência. Este trabalho se configura na forma de um tutorial para guiar o leitor no processo de modelagem de sistemas de distribuição de energia, utilizando-se dos mais diversos blocos que compõem o Simscape Electrical do MATLAB. O desenvolvimento deste modelo, permite a realização de simulações para a verificação de comportamentos do sistema em diferentes condições de operação. Além da montagem do sistema, estão presentes cinco exemplos de simulações para demonstrar a aplicabilidade das principais ferramentas que compõem o Simscape Electrical. Desta forma, o trabalho tem o propósito de familiarizar o leitor com uma nova ferramenta passível de integração no ensino de disciplinas voltadas aos sistemas elétricos de potência, mediante a aplicação de técnicas de modelagem e simulação.

Navegar

Submissões Recentes