Artigos em Revistas

The growth in global electricity demand has expanded the search for new energy resources. Renewable sources such as photovoltaic (PV) systems have proven to be major alternatives. PV generators connected to distribution grids have exhibited significant growth in the last decade, so it is essential to analyse the impacts resulting from this increase. This work investigated the influence of high PV system penetration in distribution grids in terms of harmonic levels. In particular, this study addressed the distortions in voltage and current waveforms in the presence and absence of PV generators connected to a distribution grid. Additionally, the total harmonic content and the individual harmonic frequencies of voltage and current were analysed. This study was performed with an IEEE 37 bus distribution system and the Open Distribution System Simulator software (OpenDSS). The results show that the voltage limits of some phases far away from a substation can exceed the limits. Furthermore, the total harmonic distortion (THD) and individual harmonic distortion (IHD) levels for voltage and current were significantly high for harmonics of the 3rd, 5th, and 7th orders, where current levels violate the standard levels.

JORGE LUIZ MOREIRA PEREIRA, ADÔNIS FERREIRA RAIOL LEAL, GABRIEL OLIVEIRA DE ALMEIDA, MARIA EMÍLIA DE LIMA TOSTES

The main equipment responsible for connection and transmission of electric power from generating centers to consumers are power transformers. This type of equipment is subject to various types of faults that can affect its components, in some cases also compromising its operation and, consequently, the electric power supply. Thus, in this paper, electromagnetic, thermal, and structural analysis of power transformers was carried out with the objective of providing the operator with information on the ideal moment for performing predictive maintenance, avoiding unplanned shutdowns. For this, computational simulations were performed using the finite element method (FEM) and, from that, the different transformer operation ways, nominal currents, inrush current, and short-circuit current were analyzed. In this perspective, analyses of the effects that thermal expansion, axial forces, and radial forces exerted were carried out, contributing to possible defects in this type of equipment. As a study object, simulations were carried out on a 50 MVA single-phase transformer. It is important to emphasize that the simulations were validated with real data of measurements and with results presented in the current literature.

ANTONIO RONIEL MARQUES DE SOUSA, MARCUS VINÍCIUS ALVES NUNES, WELLINGTON DA SILVA FONSECA, RAMON CRISTIAN FERNANDES ARAUJO RAMON CRISTIAN FERNANDES ARAUJO SCIPROFILESSCILITPREPRINTS.ORGGOOGLE SCHOLAR, DIORGE DE SOUZA LIMA

Important industrial applications are based on magnetohydrodynamics (MHD), which concerns the flow of electrically conducting fluids immersed in external magnetic fields. Using the Finite Volume Method, we performed a 3D numerical study of the MHD flow of a conducting fluid in a circular duct. The flow considered was laminar and fully developed. Along the initial section of the duct, there were magnets placed around the duct producing magnetic fields in the radial direction. Two arrangements of magnetic field orientation were considered: fields pointing toward and away from the duct’s center alternately, and all fields pointing toward the duct’s center. For each arrangement of magnets, various intensities of magnetic fields were considered to evaluate two effects: the influence of the magnetic field on the flow velocity, and the influence of the flow velocity on magnetic field induction. It was found that for the second arrangement of magnets and Hartmann numbers larger than 10, the flow velocity was reduced by as much as 35%, and the axial magnetic induction was as high as the field intensity applied by each magnet. Those effects were negligible for the first arrangement and low fields because of the distribution of field lines inside the duct for these situations.

WELLINGTON DA SILVA FONSECA, RAMON C. F. ARAÚJO, MARCELO DE OLIVEIRA E SILVA, DANIEL ONOFRE DE A. CRUZ

Este trabalho tem por objetivo analisar a influência da definição do fator de potência em estudos de fluxo de carga com o objetivo de realizar o cálculo de perdas técnicas ativas e reativas, utilizando um sistema teste simplificado e um sistema de distribuição real, pertencente à área de concessão da distribuidora do estado do Pará. Será apresentada a importância de se utilizar um fator de potência que melhor represente a característica da carga da área de concessão e um algoritmo que configure o fator de potência das cargas de acordo com os dados de medição em alimentadores ou transformadores de distribuição. Os resultados mostraram as diferenças no cálculo de perdas técnicas quando da utilização do fator de potência regulatório e o fator de potência real verificado nas cargas.

JOÃO V. DOS R. ALVES, CARLOS E. M. RODRIGUES, THIAGO M. SOARES, MARIA E. DE L. TOSTES, UBIRATAN H. BEZERRA, ELAINE C. S. DA SILVA, CARLOS J. DA S. MOURA, MICHEL F. RENDEIRO

O presente trabalho utiliza o software OpenDSS para modelar uma rede elétrica de distribuição, capaz de simular o comportamento da rede elétrica e os impactos na qualidade de energia elétrica de acordo com as diferentes topologias de transformadores, cargas e fontes de geração distribuída em que uma rede elétrica pode ser submetida. Como estudo de caso, o artigo utiliza dados reais da rede da Universidade Federal do Pará e a inserção de geradores solar fotovoltaicos em diferentes pontos da rede, como demonstração do impacto na redução da potência ativa, na elevação do nível de tensão e na redução de perdas elétricas de acordo com a inserção da geração distribuída (GD) na rede elétrica estudada.

VINICIUS BORGES ANDRADE, ULISSES C. PAIXÃO JR., CARLOS E. MOREIRA, THIAGO M. SOARES, JONATHAN M. TABORA, MARIA EMÍLIA DE L. TOSTES, UBIRATAN H. BEZERRA, BRUNO S. ALBUQUERQUE, LUCIANO DA S. GOUVEIA

A principal característica de uma falta de alta impedância (FAI), falha recorrente em redes aéreas de distribuição, é a baixa magnitude de corrente produzida, o que torna difícil sua detecção e localização pelos equipamentos comumente utilizados para proteção, ficando o condutor energizado, o que possibilita a ocorrência de incêndios e o risco de mortes. Registros das características da FAI em árvores é uma lacuna na literatura, a qual dificulta o desenvolvimento de algoritmos e métodos que possam facilitar sua detecção e localização. Este estudo apresenta detalhes das características de tensões e correntes de FAI em galhos de árvore do tipo Castanhola, resultado de testes experimentais realizados em laboratório projetado e montado para simulação de FAI em redes aéreas de distribuição, tendo sido a captura dessas oscilografias realizada por um relé de proteção comercial.

ANDRÉ P. LEÃO, MARIA EMÍLIA L. TOSTES, JOÃO PAULO A.VIEIRA, UBIRATAN H. BEZERRA, MARCELO C. SANTOS, ÁDREA L. DE SOUSA, WESLEY R. HERINGER, MURILLO A. M. CORDEIRO, JUAN CARLOS H. PAYE, LUCAS DE PAULA A. PINHEIRO

A falta de alta impedância (FAI) é caracterizada pelo contato de um cabo energizado em alta ou média tensão em uma superfície de alta impedância, produzindo uma corrente insuficiente para sensibilizar os dispositivos de proteção deixando o sistema energizado, podendo causar vários danos e até mortes de animais e seres humanos. As experiências práticas que replicam a FAI são úteis para uma melhor compreensão de suas características, sendo a obtenção experimental destas uma tarefa árdua. Este trabalho apresenta considerações e resultados experimentais da análise complementar da viabilidade do uso de uma Fonte Ressonante (FR) em um laboratório de alta tensão, já proposta como ferramenta para estudos experimentais de FAI devido aos bons resultados inicialmente nela obtidos. Neste artigo são apresentados resultados conclusivos sobre a possibilidade de registro das oscilografias de FAI produzidas pela FR e da continuidade do uso desta nestes estudos.

ANDRÉ P. LEÃO, MARIA EMÍLIA L. TOSTES, JOÃO PAULO A. VIEIRA, UBIRATAN H. BEZERRA, MARCELO C. SANTOS, ÁDREA L. DE SOUSA, WESLEY R. HERINGER, MURILLO A. M. CORDEIRO, JUAN CARLOS H. PAYE, LUCAS DE PAULA A. PINHEIRO

Energy losses are a fundamental issue in the electricity distribution sector, being an inevitable consequence of transporting energy from supplying sources to consumers’ installations and are becoming one of the factors to be considered in planning and operation of electrical distribution networks. So, electrical distribution losses must be continuously monitored so that they are kept within acceptable levels to ensure the business profitability as well as the good power quality of supplied energy. In this context, this work introduces a modified methodology for technical losses calculation with the application of the concept of reduced equivalent networks, via definition of an Equivalent Operational Impedance, taking as a starting point the electrical network modeling in the Open Distribution System Simulator (OpenDSS). The losses calculation also considers customer’s energy billing measurement data, measurements of injected energy and power factor at the feeder’s coupling bus at the substation, also considering measurement campaigns to characterize the load consumption profiles for working days, Saturdays and Sundays. The proposed methodology disaggregates energy injections in billed energy, technical and non-technical losses parcels, and presents, as the results have demonstrated, a good precision in the proposed calculation procedures.

CARLOS EDUARDO MOREIRA RODRIGUES CARLOS EDUARDO MOREIRA RODRIGUES SCIPROFILESSCILITPREPRINTS.ORGGOOGLE SCHOLAR, MARIA EMÍLIA DE LIMA TOSTES, UBIRATAN HOLANDA BEZERRA, THIAGO MOTA SOARES, EDSON ORTIZ DE MATOS, LÁZARO SERRA SOARES FILHO, ELAINE CRISTINA DOS SANTOS SILVA, MICHEL FERREIRA RENDEIRO, CARLOS JEFERSON DA SILVA MOURA

O consumo de energia elétrica de forma sustentável tem sido discutido nas últimas décadas a fim de encontrar soluções para a redução de custos e de desperdícios. Para isto, surgem ações de otimização e maior aproveitamento de energia nas edificações uma vez que, as mesmas, são responsáveis por grande parte do consumo. Devido a este cenário, várias metodologias de análise de eficiência energética têm surgido buscando viabilizar essa redução na matriz energética. Este artigo pretende comparar os resultados da Análise de Eficiência Energética do prédio do CEAMAZON realizada através do RTQC, com os resultados obtidos a partir da planilha da Chamada Pública de Projetos (CPP) que utiliza como base de cálculo o PROPEE. O propósito é comparar se os resultados obtidos de ambas as metodologias são próximos. Cabe ainda, pontuar as divergências e aplicabilidades de cada uma.

RAPHAELE SAMUA BARATA GOMES, MARIA EMÍLIA DE LIMA TOSTES, JAMILLY CARMEN SOBRINHO PEREIRA, LUIZ OTÁVIO BASTOS PANTOJA JUNIOR

O presente trabalho propõe formas de melhorar o desempenho energético de edifícios, tendo como estudo de caso um edifício educacional localizado em uma universidade da região amazônica, no qual duas salas de aula foram submetidas numa modelagem tridimensional e em simulações energéticas, utilizando um software que contém tecnologia BIM (Building Information Modeling). Tais simulações buscaram avaliar o desempenho atual das salas no que diz respeito às condições de luz natural e ao consumo de energia. Diante desse diagnóstico, por meio da estratégia de utilização da iluminação artificial como suplemento da luz natural, foi possível gerar economia de energia de cerca de 8% para uma das salas, e 13% para a outras. Portanto, foi possível verificar o sucesso da estratégia mencionada no processo de otimização do conforto visual e da eficiência energética.

JOÃO GABRIEL CARRIÇO DE LIMA MONTENEGRO DUARTE, BRUNO RAMOS ZEMERO, MARIA EMÍLIA DE LIMA TOSTES, ; UBIRATAN HOLANDA BEZERRA