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This dissertation presents a methodology for the classification and indication of replacement of ventilated lead acid batteries used in substations through the use of the operational fragility indicator composed of two criteria: equipment situation and operational situation. This indicator allows the recognition of which battery has replacement priority in a set of substations. The equipment situation criterion has the formation of the discharge capacity, conductance, operating time and terminal voltage drop. While the operational situation criterion represents the substation's characteristic as transformed power, existence of battery and backup diesel generator. The criteria that were chosen for decision making are divided into two groups: Equipment Situation Criterion (ESC) and Operational Situation Criterion (OSC). The ESC presents the electrical characteristics of the battery bank while the OSC presents the condition of the equipment with respect to location and backup equipment. The multicriterial analysis methods AHP and PROMETHEE were used in this work. The first to define the weights of the criteria, and the second to obtain the OFI. The operational fragility indicator has an important application in the corrective maintenance planning of the electric utility. The methodology is proven in a case study covering 25 battery banks installed in 18 substations of a Brazilian energy transmitter. Esta dissertação apresenta uma metodologia para a classificação e indicação de substituição de bateria de chumbo ácido ventilada usada em subestações através da utilização do indicador de fragilidade operacional composta por dois critérios: situação de equipamento e situação operacional. Este indicador permite o reconhecimento de qual bateria tem prioridade de substituição em um conjunto de subestações. O critério situação de equipamento tem a formação da capacidade de descarga, condutância, tempo de operação e queda de tensão terminal. Enquanto o critério situação operacional representa a característica da subestação como potência transformada, existência de bateria e gerador diesel reserva. Os critérios que foram escolhidos para a tomada de decisão são divididos em dois grupos: Critério Situação de Equipamento (CSE) e Critério Situação Operacional (CSO). O CSE apresenta as características elétricas do banco de baterias enquanto o CSO apresenta a condição do equipamento com relação a localização e equipamentos reservas. Os métodos de análise multicriterial AHP e PROMETHEE foram usados neste trabalho. O primeiro na definição dos pesos dos critérios, e o segundo para obtenção do IFO. O indicador de fragilidade operacional tem uma importante aplicação no planejamento de manutenção corretiva da concessionária de energia elétrica. A metodologia é comprovada em um estudo de caso abrangendo 25 bancos de baterias instaladas em 18 subestações de uma transmissora de energia brasileira.

Submitted by Ana Maria de Sousa Rebelo (amsr@isep.ipp.pt) on 2021-07-30T09:14:41Z No. of bitstreams: 1 DM_ArmandoSantos_2021_MEESEE.pdf: 16253456 bytes, checksum: b2469d93c8334484554227a0bd135157 (MD5) Approved for entry into archive by Ana Maria de Sousa Rebelo (amsr@isep.ipp.pt) on 2021-07-30T09:15:36Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DM_ArmandoSantos_2021_MEESEE.pdf: 16253456 bytes, checksum: b2469d93c8334484554227a0bd135157 (MD5) Made available in DSpace on 2021-07-30T09:15:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DM_ArmandoSantos_2021_MEESEE.pdf: 16253456 bytes, checksum: b2469d93c8334484554227a0bd135157 (MD5) Previous issue date: 2021

Trabalho final de mestrado para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Eletrotécnica ramo: Energia Submitted by Sónia Mestre (sonia.mestre@isel.pt) on 2021-02-18T22:06:59Z No. of bitstreams: 1 Dissertação_2168.pdf: 6070941 bytes, checksum: 8050fc4ad1fa8b9ee8079ba0e9766b2b (MD5) Made available in DSpace on 2021-02-18T22:06:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertação_2168.pdf: 6070941 bytes, checksum: 8050fc4ad1fa8b9ee8079ba0e9766b2b (MD5) Previous issue date: 2021-01-14 N/A

Submitted by Ana Rebelo (amsr@isep.ipp.pt) on 2020-09-30T12:59:30Z No. of bitstreams: 1 DM_JoseLourenco_2020_MEESE.pdf: 10074932 bytes, checksum: 34198ee538c004ace38b039ecf5c2a01 (MD5) Approved for entry into archive by Ana Rebelo (amsr@isep.ipp.pt) on 2020-09-30T12:59:56Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DM_JoseLourenco_2020_MEESE.pdf: 10074932 bytes, checksum: 34198ee538c004ace38b039ecf5c2a01 (MD5) Made available in DSpace on 2020-09-30T12:59:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DM_JoseLourenco_2020_MEESE.pdf: 10074932 bytes, checksum: 34198ee538c004ace38b039ecf5c2a01 (MD5) Previous issue date: 2020

Submitted by Ana Rebelo (amsr@isep.ipp.pt) on 2021-02-08T11:29:41Z No. of bitstreams: 1 DM_JorgeFranca_2020_MEESE.pdf: 9991585 bytes, checksum: 4b420ab9fcf83fab6f3c47b356ab15ed (MD5) Approved for entry into archive by Ana Rebelo (amsr@isep.ipp.pt) on 2021-02-08T11:30:57Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DM_JorgeFranca_2020_MEESE.pdf: 9991585 bytes, checksum: 4b420ab9fcf83fab6f3c47b356ab15ed (MD5) Made available in DSpace on 2021-02-08T11:30:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DM_JorgeFranca_2020_MEESE.pdf: 9991585 bytes, checksum: 4b420ab9fcf83fab6f3c47b356ab15ed (MD5) Previous issue date: 2020

Submitted by Ana Rebelo (amsr@isep.ipp.pt) on 2020-03-16T14:36:55Z No. of bitstreams: 1 DM_HenriqueMaia_2019_MEESE.pdf: 7661990 bytes, checksum: 73c2ebec85e37b3329a29e160f5e6971 (MD5) Approved for entry into archive by Ana Rebelo (amsr@isep.ipp.pt) on 2020-03-16T14:44:38Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DM_HenriqueMaia_2019_MEESE.pdf: 7661990 bytes, checksum: 73c2ebec85e37b3329a29e160f5e6971 (MD5) Made available in DSpace on 2020-03-16T14:44:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DM_HenriqueMaia_2019_MEESE.pdf: 7661990 bytes, checksum: 73c2ebec85e37b3329a29e160f5e6971 (MD5) Previous issue date: 2019

O aterramento elétrico faz parte do Sistema de Proteção Contra Descargas Atmosféricas (SPDA), cujas funções são fornecer um caminho para a circulação de corrente elétrica na terra, escoamento para a terra de cargas induzidas nas carcaças dos equipamentos elétricos e, em conjunto com os dispositivos diferenciais-residuais, possibilitar a detecção de uma possível falha entre os condutores energizados e a terra. Para que o aterramento seja eficiente, algumas características devem ser levadas em consideração, tais como o tipo e a resistividade do solo. Neste sentido, medições da resistividade e a estratificação do solo são importantes para um dimensionamento correto do sistema de aterramento. Solos com alta concentração de água (baixa resistividade) são melhores condutores de corrente do que um solo seco, por exemplo. Solos com alta resistividade podem ocasionar uma corrente de retorno. Assim, algumas decisões visando o reforço do sistema de aterramento devem ser tomadas quando se tem solos com características inadequadas ao aterramento. Portanto, esse trabalho teve como objetivo avaliar a influência da resistividade elétrica do solo e de tipos de envelopamento utilizando tipos de concreto no sistema de aterramento elétrico de subestações através de simulações em software, levando em conta as características de resistividade do solo. Nas análises de tipos de envelopamento, foi possível observar que os concretos com maior quantidade de água em sua composição possuem uma resistividade elétrica mais baixa. A utilização do envelopamento de concreto é viável para solos com alta resistividade, como é o caso do terreno localizado na cidade de Campinas, e foi possível verificar que para solos com resistividade baixa sua utilização pode ser inviável já que outras opções como inclusão de mais cabos e instalação das hastes nas camadas com menor resistividade são suficientes e mais econômicas. Electrical grounding is part of the Atmospheric Discharge Protection System (ADPS), whose functions are to provide a path for the circulation of electric current in the ground and to enable the detection of a possible fault between the energized conductors and the earth. For grounding to be efficient, some characteristics must be taken into account, such as soil type and resistivity. In this sense, measurements of resistivity and soil stratification are important for a correct sizing of the grounding system. Soils with high water concentration (low resistivity) are better current conductors than dry soils, for example. Soils with high resistivity can cause a return current. Thus, some decisions aimed at strengthening the grounding system should be taken when there are soils with inadequate grounding characteristics. Therefore, this work aims to evaluate the influence of soil electrical resistivity and enveloping types using concrete types in the substation electrical grounding system through software simulations, taking into account soil resistivity characteristics. In the analysis of types of envelopment, it was possible to observe that the concretes with greater amount of water in their composition have a lower electrical resistivity. The use of concrete enveloping is feasible for soils with high resistivity, as in the case of the land located in the city of Campinas, and it was possible to verify that for soils with low resistivity its use may be impractical since other options such as inclusion of more cables and installation of the rods in the layers with less resistivity are sufficient and more economical.

Em virtude da grande proporção das falhas humanas em relação ao número total de falhas, dos gargalos de fornecimento de energia elétrica e do histórico de falhas humanas ocorridas nos últimos anos no sistema elétrico brasileiro, a análise da confiabilidade humana é relevante para o setor elétrico para o aumento da confiabilidade e mitigação da ocorrência de corte de fornecimento de energia aos consumidores. Nesse contexto, esse trabalho objetiva aplicar uma metodologia existente para analisar a probabilidade de ocorrência de falha humana em uma subestação de energia elétrica. Aborda o assunto inicialmente revisando a evolução do cenário de falhas humanas, desde o período da Guerra Fria (1945 a 1989), quando se realizaram os primeiros estudos, até o atual momento, para contextualizar a necessidade de atualização dos conhecimentos sobre confiabilidade humana. No referencial teórico, compilaram-se as conceituações dos diversos métodos utilizados para realização da análise da confiabilidade humana e os fatores que exercem influência sobre o desempenho do operador na execução das tarefas. Elaborou-se uma tabela com o objetivo de propiciar a comparação entre os diversos métodos com suas vantagens e desvantagens. Na sequência, faz-se a apresentação da metodologia para análise da confiabilidade humana, com a definição do cenário crítico, análise dos fatores que exercem influência sobre o desempenho dos operadores e estruturação e análise da árvore de decisão holística com os possíveis valores de probabilidade de ocorrência de erros humanos. Os resultados de sua aplicação em uma subestação do setor elétrico localizada no Estado de Mato Grosso indicaram um valor inicial de probabilidade de ocorrência de erro humano para o cenário analisado. O resultado da pesquisa demonstra qualitativa e quantitativamente quais fatores exerceram mais influência sobre o desempenho humano para esse cenário. Verificou-se que ações para melhoria dos níveis de qualidade dos fatores de desempenho avaliados negativamente, reduzem significativamente a probabilidade de ocorrência de erro humano. Com a determinação da probabilidade de erro humano e dos fatores que exercem influência sobre o operador para sua ocorrência, esta metodologia poderá ser aplicada como ferramenta adicional de gestão do processo de prevenção de falhas humanas e aumento da confiabilidade do setor elétrico. Due to the large proportion of human failures in relation to the total number of failures, the restrictions in the supply of electric power and the history of human failures in recent years in the Brazilian electricity system, human reliability is relevant for the electric sector to increase the reliability and mitigation of the occurrence of power outages to consumers. In this context, this work aims to apply an existing methodology to analyze a probability of occurrence of human failure in an electric power substation. It addresses the subject initially by reviewing the evolution of the scenario of human failings, from the period of the Cold War (1945 to 1989), when the first studies were carried out, to date, to contextualize the need to update knowledge about human reliability. The theoretical framework supported the compile the concepts of the various methods used to perform the human reliability analysis and the factors that influence the performance of the operator in the execution of the tasks. A table that compares the more relevant methods presents the advantages and disadvantages of each one. Afterwards, the methodology for analysis of human reliability is presented, with the definition of the critical scenario, analysis of the factors that influence the performance of the operators, and the structuring and analysis of the holistic decision tree with the possible probability of occurrence of human errors. The results of its application in a substation of the electric sector located in the State of Mato Grosso indicated an initial probability of occurrence of human error for the analyzed scenario. The results of the research demonstrate qualitatively and quantitatively which are the factors that exerted the most influence on human performance for the scenario. Actions to improve the quality levels of the performance factors evaluated negatively reduce significantly the probability of occurrence of human error. With the determination of the probability of human error and which are the factors that influence the operator for its occurrence, this methodology can be an additional tool to manage the process of human error prevention and increase the reliability of the electric power system.

Dissertação para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Electrotécnica, Ramo de energia O conjunto de procedimentos necessários para o dimensionamento de proteções num parque eólico e na subestação consequente é um processo complexo, no qual devem,obrigatoriamente, ser considerados diversos cálculos e consultadas variadas tabelas emdocumentos normativos. Por se tratar de um processo trabalhoso, que inclui a execução e comparação de inúmeros cálculos e parâmetros, surge a necessidade de agilizar este processo através da criação de uma aplicação informática para o efeito. Esta aplicação será capaz de processar instantaneamente cálculos que executados manualmente ocupariam muito tempo, e acarretariam uma grande probabilidade de erro. Incluirá também um ficheiro de resultados prático onde o utilizador poderá analisar, trabalhar e imprimir os cálculos processados anteriormente pelo programa. A aplicação realizará os cálculos de correntes de curto-circuito seguindo as normas atuais para tal procedimento. Abstract: The necessary set of procedures to size protections in a wind farm and consequent substation is a complex process in which shall be mandatorily considered several calculations and consulted various tables in normative documents. Because it is a hard process that includes, the execution and comparison of countless calculations and parameters, there comes up the need to streamline this process through the creation of a computer application for the purpose. This computer application will be able to process instantly the calculations which otherwise, executed by hand, the task it would consume much more time, and it would have an enormous probability of error. This application will also include a practical result file, where the user will can analyze, work and print the calculations previously processed by the program. The computer application will perform the calculations of short-circuit currents following the current rules for this procedure. N/A

Relatório de Estágio para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Civil As vantagens no transporte de energia elétrica em alta tensão ou muito alta tensão, associadas à minimização de perdas energéticas e ao fator económico na distribuição de energia, criam a necessidade de introduzir na rede elétrica de distribuição, elementos que permitam elevar ou reduzir o nível de tensão na rede, as subestações. Uma vez realizada a atividade de produção de energia elétrica nos centros produtores, sejam hidroelétricos, termoelétricos ou eólicos, as subestações são responsáveis pela elevação da tensão da eletricidade, para que a energia possa ser transportada para junto das zonas de consumo com maiores benefícios energéticos e económicos, ou em alternativa, e uma vez perto destas, baixar o nível de tensão para que a energia elétrica possa ser distribuída em média tensão, sendo exatamente este o tipo de subestações projetadas e executadas na área departamental onde este estágio se realizou. Assim, pretende o presente relatório de estágio, não só descrever a componente de projeto e construção destes elementos integrantes da rede elétrica no nosso país, mas também fornecer uma forte componente crítica, com base em sugestões de carácter técnico relativamente a soluções adotadas, nomeadamente na vertente de projeto. Abstract: The advantages of transporting high or very high voltage electricity, associated to energy loss minimization and economic factor´s in the distribution, create the necessity of introducing elements which raise or lower the level of tension in the grid in the electrical distribution network. These are known as substations. Once the electrical energy production activity is complete in production centers, whether they are thermoelectric, hydroelectric or eolic, substations are responsible for raising the electricity voltage, so that the energy can be transported to consumption areas with greater energy and economic benefits. Once the energy is near the consumption areas, the substations are responsible for lowering the tension level so that the electricity can be distributed in medium voltage. This type of substations are designed and executed in the departmental area, where this internship took place. This internship report intends, not only to describe the project and construction activities of these elements, which integrate the electric distribution network, but also to provide a strong critical component, based on technical nature suggestions, regarding the adopted solutions, mainly in the project area.

A utilização de energia solar fotovoltaica é amplamente difundida no mundo e possui caráter promissor no Brasil atualmente. Apesar do grande potencial brasileiro, esta fonte de energia ainda apresenta baixos níveis de utilização. A competitividade da geração fotovoltaica de grande porte em usinas solares fotovoltaicas ainda não atingiu patamares admissíveis com taxas de retorno financeiro atrativas ao mercado nacional. Por se tratar de uma fonte de energia renovável, sua utilização no cenário mundial tem apresentado crescimento nos últimos anos. Mesmo em países que apresentam potenciais solares inferiores aos do Brasil, esta fonte de energia tem se mostrado competitiva devido aos incentivos oferecidos. Tendo em vista este prisma, o presente trabalho busca apresentar possibilidades de inserção de usinas solares fotovoltaicas no Estado do Rio Grande do Sul. A usina proposta possui capacidade de geração de 30 MWp. Este estudo visa apresentar uma proposta de diversificar a geração de energia elétrica no estado do Rio Grande do Sul, apresentando uma nova alternativa de geração de energia renovável. Para tal realização, foram estudadas as linhas de transmissão e subestações existentes no estado do Rio Grande do Sul como forma de avaliar a possibilidade de conexão direta da nova usina, tendo como objetivo a redução do custo de instalação. Foi realizado o cálculo da produtividade fotovoltaica para o estado do Rio Grande do Sul e a análise dos custos de instalação desta fonte no Estado, bem como a relação de preço da geração centralizada no estado. The use of photovoltaic solar energy is widespread in the world and has promising character in Brazil today. Despite the large Brazilian potential, this energy source still shows low levels of utilization. The competitiveness of photovoltaic generation in large solar photovoltaic power plants has not yet reached acceptable levels with attractive rates of financial return to the national market. Because it is a renewable source of energy, its use in the world has been increasing in recent years. Even in countries that have lower solar potential than Brazil, this source of energy has been competitive due to the incentives offered. Given this perspective, this paper seeks to show the possibilities for integration of photovoltaic solar plants in the state of Rio Grande do Sul. The proposed plant has a generation capacity of 30 MWp . This study aims to present a proposal to diversify the electricity generation in the state of Rio Grande do Sul, presenting a new alternative source of renewable energy . For this achievement, the existing transmission lines and substations were studied in the state of Rio Grande do Sul as a way to evaluate the possibility of direct connection of the new plant, with the objective of reducing the cost of installation. The calculation of photovoltaic productivity for the state of Rio Grande do Sul and cost analysis of installing this source was held as well the price ratio of centralized generation.

Made available in DSpace on 2016-04-29T14:18:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao Carine Pinheiro Meirelles 2008 Texto completo.pdf: 1084043 bytes, checksum: cbcca26afe383107f3ba74b49d39f251 (MD5) Previous issue date: 2009-10-15 Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior The propose of electrical system distribution planning is to supply the customer load growth, determining the best alternatives for system expansion. The significant amounts involved make wrong decisions represent a very high cost for companies. To maintain the economic and financial balance, companies of electricity have sought solutions to reduce the significant amounts of money involved in the expansion of the distribution system, and to ensure good technical conditions and maintain the quality of services given to the standards and criteria established by the regulatory agency. Searching an optimal solution, the planner of the distribution system should use computational tools that aid in the indication of the best alternatives. The propose of this work is to develop an automated tool that allows the planner to choose the best option for investment, from a technical and economical viewpoint, to expand the electrical distribution system. This dissertation proposes a simple methodology, using the technique of depth-first search. The algorithm developed in this paper shows quickness in proposing optimal solution for the planning system, and allows flexibility in providing information for decision making, enabling the verification of the greatest possible number of alternatives by the planner. O objetivo do planejamento da distribuição do sistema elétrico é assegurar o atendimento ao crescimento da carga, determinando as melhores alternativas para expansão do sistema. Os significativos valores envolvidos fazem com que decisões equivocadas representem um custo muito elevado para as empresas. Visando manter o equilíbrio econômico-financeiro, as concessionárias de energia elétrica têm buscado soluções que reduzam os significativos valores envolvidos na expansão do sistema de distribuição, mas que assegurem boas condições técnicas e conservem a qualidade dos serviços prestados atendendo aos padrões e critérios estabelecidos pelo órgão regulador. Na busca de uma solução ótima, o planejador do sistema de distribuição deve utilizar ferramentas computacionais que o auxiliem na indicação das melhores alternativas. O objetivo deste trabalho é desenvolver uma ferramenta automatizada que permita ao planejador a escolha da melhor opção de investimento, sob o ponto de vista técnico-econômico, para expansão do sistema elétrico de distribuição. Dessa maneira, esta dissertação propôs uma metodologia simples, empregando a técnica da busca em profundidade. O algoritmo desenvolvido neste trabalho mostra bastante rapidez na proposição de solução ótima para o planejamento do sistema, além de permitir agilidade na disponibilização de informações para tomada de decisão, possibilitando a verificação do maior número possível de alternativas por parte do planejador.