Navegando por Assunto "Descargas atmosféricas"

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Análise bidimensional dos efeitos das descargas atmosféricas em cabos OPGW utilizando o método ADI-FDTD
(Universidade Federal do Pará, 2013-07-15) GOMES, Kellen Diane de Carvalho; DMITRIEV, Victor Alexandrovich; http://lattes.cnpq.br/0684541646225359
Neste trabalho é analisado o comportamento da densidade de corrente em cabos OPGW quando submetidos a descargas atmosféricas. Para esta análise, foram aplicados dois modelos de corrente, uma vez que a descarga atmosférica tem duas componentes principais que causam mais danos aos cabos em geral: a componente impulsiva e a componente contínua. O método numérico utilizado para as simulações computacionais é o método ADI-FDTD (Diferenças Finitas no Domínio do Tempo de Direções Alternadas Implícitas), o qual é truncado pela técnica CPML (Convolutional Perfectly Matched Layers). Com base no comportamento da corrente no cabo, é feita uma avaliação para determinar qual das duas componentes de descarga atmosférica pode causar mais danos aos cabos OPGW.
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Análise de modelos, simulações e ensaios de impulso em um transformador de distribuição.
(Universidade Federal do Pará, 2019-03-12) CARDOSO, Antonio Fernando Martins; NUNES, Marcus Vinícius Alves; http://lattes.cnpq.br/9533143193581447
Na presente dissertação de mestrado foram estudados os fenômenos transitórios, presentes no sistema de energia elétrica, analisando especificamente surtos de tensão derivados da incidência de descargas atmosféricas em linhas de transmissão e distribuição e como essas afetam um dos componentes mais importantes da rede elétrica, o transformador. Um ensaio de alta tensão foi realizado em um transformador de distribuição trifásico com potência de 30kVA, primário interligado em triângulo 13.8kV, secundário em estrela 220 / 127V aplicando-se impulsos de tensão plenos de 100kV e impulsos de tensão reduzidos de 50kV no primário do transformador. Foi adotada a forma de onda fornecida em normas internacionais como padrão para a caracterização de uma descarga atmosférica. Comparando os resultados obtidos com a realização dos ensaios, com modelos apresentados pelo mesmo transformador de distribuição, no software Alternative Transients Program (ATP), observa-se a consistência e precisão destes modelos adotados na representação de transformadores para estudos de alta tensão e frequência, validando assim os mesmos.
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Análise de sensores de descargas atmosféricas: protótipo de um detector de raios com estimativa de densidade de raios para região amazônica utilizando PSoC
(Universidade Federal do Pará, 2014-02-24) LEAL, Adônis Ferreira Raiol; ROCHA, Brigida Ramati Pereira da; http://lattes.cnpq.br/9943372249006341
Este trabalho propõe o projeto de um protótipo de um sensor de descargas atmosféricas, que irá; contabilizar o número de descargas detectadas, calcular a densidade de raios para a área de atuação do sensor e estimar o pico da variação do campo elétrico para o instante de ocorrência da descarga. Um estudo sobre a eletricidade atmosférica, tipos de raios, emissão de ondas eletromagnéticas durante tempestades, tipos de sensores eletromagnéticos e redes de detecção de raios deram subsídio para o projeto do protótipo desenvolvido. O protótipo é constituído por duas antenas, uma antena Loop e uma antena Flat plate, e por circuitos eletrônicos, os quais são implementados em sua maioria no dispositivo PSoC (Programmable System-on-Chip), que trabalha com sinais analógicos e digitais e ainda conta com uma CPU para realizar o processamento destes sinais. A validação dos dados obtidos e a estimativa da área de abrangência do sensor, foram baseados em dados da rede STARNET (Sferics Timing And Ranging NETwork). O protótipo foi idealizado para ser de baixo custo, ter uma interface simples e poder ser instalado na região amazônica.
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Análise de tensões induzidas em linhas de distribuição de baixa tensão frente a uma descarga atmosférica
(Universidade Federal do Pará, 2009-09-15) CHAMIÉ FILHO, Ricardo Hachem Thomé; SOUZA SOBRINHO, Carlos Leônidas da Silva; http://lattes.cnpq.br/1450994881555781
Neste trabalho são apresentadas simulações computacionais inéditas para o cálculo de tensões induzidas em linhas de baixa tensão provenientes de descargas atmosféricas em estações rádio-base de telefonia celular (ERBs). Foram construídas estruturas representativas que denotam um grau de complexidade bastante avançado e semelhante ao encontrado em campo, visando assim a obtenção o de resultados bem próximos aos da realidade. Para tal, desenvolveu-se um software, no qual as equações de Maxwell são resolvidas numericamente utilizando o Método das Diferenças Finitas no Domínio do Tempo (FDTD), associado à truncagem de domínio de análise pela técnica da UPML e representação de condutores elétricos pela formulação de fio fino para meios condutivos, gerando soluções de onda completa para o problema.
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Desenvolvimento de Interface gráfica como suporte para soluções numéricas das equações de Maxwell em coordenadas gerais – 3D
(Universidade Federal do Pará, 2011-05-03) COLARES, Adolfo Francesco de Oliveira; SOUZA SOBRINHO, Carlos Leônidas da Silva; http://lattes.cnpq.br/1450994881555781; OLIVEIRA, Rodrigo Melo e Silva de; http://lattes.cnpq.br/4768904697900863
Neste trabalho, é implementada uma interface gráfica de usuários (GUI) usando a ferramenta Qt da Nokia (versão 3.0). A interface visa simplificar a criação de cenários para a realização de simulações paralelas usando a técnica numérica Local Nonorthogonal Finite Difference Time-Domain (LN-FDTD), aplicada para solucionar as equações de Maxwell. O simulador foi desenvolvido usando a linguagem de programação C e paralelizado utilizando threads. Para isto, a biblioteca pthread foi empregada. A visualização 3D do cenário a ser simulado (e da malha) é realizada por um programa especialmente desenvolvido que utiliza a biblioteca OpenGL. Para melhorar o desenvolvimento e alcançar os objetivos do projeto computacional, foram utilizados conceitos da Engenharia de Software, tais como o modelo de processo de software por prototipagem. Ao privar o usuário de interagir diretamente com o código-fonte da simulação, a probabilidade de ocorrência de erros humanos durante o processo de construção de cenários é minimizada. Para demonstrar o funcionamento da ferramenta desenvolvida, foi realizado um estudo relativo ao efeito de flechas em linhas de baixa tensão nas tensões transitórias induzidas nas mesmas por descargas atmosféricas. As tensões induzidas nas tomadas da edificação também são estudadas.
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Estimação do local de incidência da descarga atmosférica utilizando o método TOA e tempos artificiais de detecção dos sensores
(Universidade Federal do Pará, 2016-03-22) MIRANDA, Bruno Nazareno Prazeres de; MACEDO, Valquiria Gusmão; http://lattes.cnpq.br/4288739747304808; ROCHA, Brigida Ramati Pereira da; http://lattes.cnpq.br/9943372249006341
Ao longo dos anos, os relâmpagos constituíram o ponto central das pesquisas de diversas comunidades científicas e tecnológicas em todo mundo, sem dúvida pela sua natureza agressiva e devastadora, mas principalmente pelos prejuízos causados no setor elétrico, logo é necessário esclarecer, o que é e para que serve um Sistema de Localização de Tempestades (SLT). Este trabalho propõe demonstrar o funcionamento de um algoritmo utilizado em SLT que serve para localizar, em termos geográficos, descargas atmosféricas, utilizando os tempos de chegada dos sinais eletromagnéticos nos elementos sensores. Para elaboração deste trabalho foi utilizado o formato de dados gerados por sensores LPATS IV pertencentes a (REDE DO SIPAM) e estes dados foram gerados de forma artificial para utilização no algoritmo. Esta localização será baseada em uma sequência finitas de regras que utilizará como ferramenta, a interseção de futuras hipérboles, resultantes da diferença dos tempos de chegada em cada sensor. O algoritmo é capaz de identificar o local de incidência da descarga atmosférica utilizando um simples sistema de três sensores. Cada par de sensores define duas hipérboles, em virtude de sua parte positiva e negativa formando duas interseções. Para análise do resultado é considerado o ponto de cruzamento mais próximo ao sensor que identificou a perturbação com menor tempo. Um estudo sobre a eletricidade atmosférica, tipos de raios, emissão de ondas eletromagnéticas durante tempestades, tipos de sensores eletromagnéticos e redes de detecção de raios deram subsídio para o projeto do algoritmo desenvolvido.
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Estudo dos efeitos das descargas atmosféricas nos índices de desempenho da Subestação de Vila do Conde
(Universidade Federal do Pará, 2014-09-11) PEREIRA, Jorge Luiz Moreira; ROCHA, Brigida Ramati Pereira da; http://lattes.cnpq.br/9943372249006341
Este trabalho tem como objetivo apresentar os efeitos de descargas atmosféricas nos índices de desempenho na SE VDC (subestação de Vila do Conde), situada na região norte, no estado do Pará, no período de 2005 a 2013, estabelecendo a relação entre as informações meteorológicas cedidas pelo SIPAM e dados fornecidos pelo centro de operações da Eletronorte de forma a realizar e determinar os efeitos nocivos das descargas atmosféricas, os quais são responsáveis pela intensificação de interrupções no fornecimento de energia elétrica. A análise é restrita à área de atuação da Eletronorte (subestação de Vila do Conde) que tem grande parte de suas Linhas de Transmissão de energia instaladas no Norte do Brasil. O estudo desenvolvido evidência os desligamentos por descargas atmosféricas na linha de transmissão VDC/CASTANHAL de 230 KV e no disjuntor de 500 KV VCDJ7-08.Os resultados demonstram que a incidência de um raio pode causar surtos diretos e indiretos em linhas de transmissão e subestações de alta potência. Neste contexto justifica o estudo de formas eficientes de prevenção, sendo uma das finalidades desta obra, que tem como objetivo geral apresentar informações relativas aos efeitos produzidos pela ação de descargas atmosféricas em subestações do setor elétrico quanto à qualidade de energia, em especial na SE VDC – Sistema Eletrobrás-Eletronorte.
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Estudos dos efeitos das descargas atmosféricas nos índices de desempenho da subestação de Vila do Conde e subestação de Marabá
(Universidade Federal do Pará, 2016-05-10) SANTOS, Luciano Silva dos; PROTAZIO, João dos Santos; http://lattes.cnpq.br/4210442535067685; ROCHA, Brigida Ramati Pereira da; http://lattes.cnpq.br/9943372249006341
Este trabalho tem como objetivo apresentar os efeitos de descargas atmosféricas nos índices de desempenho na subestação de Vila do Conde (SE VDC) e de Marabá (SE MB), onde estão situadas na região norte, no estado do Pará, integrando o Sistema Norte - Nordeste de Transmissão da ELETRONORTE, estando interligadas às Usinas Hidrelétrica de Tucuruí (UHE Tucuruí). Foram estudadas, estabelecendo as relações entre as informações meteorológicas cedidas pelo SIPAM e dados fornecidos pelo centro de operações da Eletronorte no período de 2005 a 2013 de forma a determinar os efeitos nocivos das descargas atmosféricas, as quais são responsáveis pela intensificação de interrupções no fornecimento de energia elétrica. A análise por restrita à área de atuação da Eletronorte SE VDC e SE MB. O estudo desenvolvido evidência os desligamentos por descargas atmosféricas na linha de transmissão VDC/CASTANHAL de 230 KV e no disjuntor de 500 KV VCDJ7-08 e linha de transmissão MB/Imperatriz de 500 KV. Os resultados demonstram que a incidência de um raio pode causar surtos diretos e indiretos em linhas de transmissão e subestações de alta potência. Neste contexto justifica o estudo de formas eficientes de prevenção, sendo uma das finalidades deste trabalho.
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Metodologia de aterramento em linha de transmissão em ocorrência alternada 550 KV na Amazônia – um estudo de caso
(Universidade Federal do Pará, 2021-04-07) CARVALHO, Franklin Barbosa de; NASCIMENTO, Manoel Henrique Reis; http://lattes.cnpq.br/0850846128967798
As descargas atmosféricas são de grande importância para o setor elétrico, sendo frequentemente responsáveis por desligamentos de linhas de transmissão, as quais podem desencadear uma sequência de eventos que levem o sistema elétrico interligado ao colapso. O objetivo deste trabalho é propor uma nova metodologia para correção das resistências de aterramento da linha de transmissão LT Oriximiná/Silves CD 550kV de energia elétrica na Amazônia prospectando reduzir as ocorrências de desligamento por descarga disruptiva de retorno, ou backflashover mitigando os danos causados ao sistema elétrico, considerando os fatores de custo de implementação, viabilidade técnica ambiental, abrangência da solução para demais estrutura da linha, percentual de redução da implementação, concluiu-se que a solução mais adequada para implementar uma solução mais robusta de aterramento nas torres da linha de transmissão é a solução 03 testada na torre 585 com redução de 66,98%.
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Modelagem de sistemas de detecção de descargas atmosféricas na Amazônia
(Universidade Federal do Pará, 2013-12-18) DENTEL, Laure Madeleine; ROCHA, Brigida Ramati Pereira da; http://lattes.cnpq.br/9943372249006341
As descargas atmosféricas representam um dos maiores fatores de riscos para o setor elétrico, especialmente na Amazônia, uma região do mundo identificada com altas densidades de ocorrências e picos de corrente de raios. Nesse contexto, a rede STARNET (Sferics Timing And Ranging NETwork), único sistema de detecção de descargas elétricas atmosféricas, terrestre, gratuito, e contínuo, cobrindo toda a região Amazônica, foi escolhido para a geração de padrões de descargas atmosféricas necessários a otimização dos sistemas de proteção das linhas de transmissão por meio de sistema de monitoramento de descargas atmosféricas. Contudo, o funcionamento intermitente, observado nos diagramas operacionais das várias estações da rede STARNET, afeta o desempenho global do sistema, em especial a eficiência de detecção. Por isso, foi desenvolvido um modelo de uniformização dos dados de descargas atmosféricas em função da configuração da rede (número e localização dos sensores em operação), no objetivo final de editar mapas de índice ceráunico e densidades de raios confiáveis. Existem regiões da Amazônia que sempre apresentam anomalias positivas de densidade de raios como as regiões de Belém e Manaus, bem como o estado do Tocantins que afeitam as linhas de transmissão. Depois, a incidência de raios nas linhas de transmissão na Amazônia foi estimada a partir da distribuição de pico de correntes registrada pela RDR-SIPAM e da densidade de raios corrigida da rede STARNET. A avaliação do desempenho da rede STARNET tendo como referencia à rede de detecção de raios do Sistema de Proteção da Amazônia (RDR-SIPAM) mostrou também uma forte dependência da eficiência de detecção da rede STARNET em função do pico de corrente das descargas atmosféricas.
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Otimização da detecção de formas de onda de campos eletromagnéticos emitidos por descargas atmosféricas
(Universidade Federal do Pará, 2018-01-23) LEAL, Adônis Ferreira Raiol; RAKOV, Vladimir; ROCHA, Brigida Ramati Pereira da; http://lattes.cnpq.br/9943372249006341
Este trabalho propõe maneiras de otimizar a detecção e o registro de formas de onda de campos elétricos radiados por descargas atmosféricas. Como resultado das técnicas de otimização desenvolvidas nesta Tese, é apresentado o “Sistema de detecção e armazenamento de formas de onda de raios” ou “Lightning Detection and Waveform Storage System - (LDWSS) ”, como um dispositivo otimizado para o registro de campos eletromagnéticos gerados por raios. Os principais pontos aprimorados foram: custo do dispositivo; ampliação do alcance dinâmico de detecção; desenvolvimento de um sistema móvel; possibilidade de detecção multi-banda e; calibração para inferir, de forma remota, a corrente de pico dos raios detectados. O sistema desenvolvido foi validado, a partir de comparações com dados de raio induzido, no Centro Internacional para Pesquisa e Teste com Raios (International Center for Lightning Research and Testing - ICLRT), dados da Rede Nacional Norte Americana de Detecção de Raios (National Lightning Detection Network - NLDN) e dados do Observatório de Raios em Gainesville (Lightning Observatory in Gainesville - LOG). A principal aplicação do sistema é na investigação da física e dos efeitos das descargas atmosféricas, principalmente na região Amazônica. Como resultado da utilização do sistema obteve-se: melhor entendimento sobre as descargas intra-nuvem do tipo Compact Intracloud Discharge - CID; as características da altura da refletividade da ionosfera calculada utilizando formas de onda de raios intra-nuvem e nuvem-solo; a criação de um banco de dados contendo mais de oito mil formas de onda do campo elétrico de diferentes tipos de raios e; a primeira estação de registro contínuo de formas de onda de campo elétrico devido a raios na Amazônia, localizada no CENSIPAM regional Belém. Palavras-chave: Descargas atmosféricas. Otimização. Formas de onda. Amazônia. LDWSS.
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Proteção de sistemas de carregamento de veículos elétricos contra descargas atmosféricas
(Universidade Federal do Pará, 2022-06-13) NARDI, Igor Rodrigues de; LEAL, Adônis Ferreira Raiol; http://lattes.cnpq.br/4099411616990036
À medida que os veículos elétricos e as energias renováveis se expandem, surge também a necessidade de investigar novos métodos de proteção contra raios para essas novas tecnologias. Esse trabalho tem como objetivo avaliar a performance de sistemas de carregamento de veículos elétricos frente às descargas atmosféricas durante seu regime transitório. Modelos de duas estações de carregamento, uma conectada à rede de energia CA e a outra desconectada, foram utilizados nas análises. Além disso, um modelo impulso de tensão proveniente de descargas atmosféricas foi usado. Os resultados deste trabalho demonstraram as alterações nas formas de onda de tensão na entrada e na saída dos circuitos, sendo possível avaliar quais pontos são mais vulneráveis, necessitando de maior proteção. Além disso, foi avaliado se dois eletropostos do Centro de Excelência em Eficiência Energética da Amazônia – CEAMAZON – estão adequadamente protegidos contra descargas atmosféricas. Para isso, tomou-se como base os estudos realizados na Ásia, Europa, além da norma brasileira. Constatou-se que, apesar do prédio do CEAMAZON possuir um SPDA adequado, os eletropostos podem estar susceptíveis a danos, sobretudo devido aos efeitos indiretos causados pela ocorrência de descargas atmosféricas nas proximidades dos eletropostos.
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Um simulador para avaliação da influência das características locais das descargas atmosféricas nuvem-solo em sistemas de detecção indireta
(Universidade Federal do Pará, 2017-01-10) SHINKAI, Ricardo de Andrade; ROCHA, Brigida Ramati Pereira da; http://lattes.cnpq.br/9943372249006341
O monitoramento do fenômeno das descargas atmosféricas tem sido fundamental para prevenção de incidentes na infraestrutura das empresas que atuam em grandes áreas, como as de energia, telecomunicações e informática. Além disso, fornece dados para o planejamento de sistemas de proteção contra descargas elétricas, evitando assim maiores danos à vida na Terra, e mais recentemente fornecendo informações para sistemas de alertas meteorológicos como os de previsão de tempestades em curto prazo. Portanto, não se trata mais de questão de opção, mas sim de necessidade a instalação e manutenção de sistemas que façam a supervisão destes eventos em escala local, regional e até nacional. Dentre os tipos possíveis, os Sistemas de Detecção Indireta de Descargas Atmosféricas são os que proveem informações mais precisas nas escalas citadas, devido trabalharem com a percepção do impulso eletromagnético gerado pela descarga. Este sinal tem a propriedade de se propagar a médias e longas distâncias em determinadas faixas de frequência, mantendo boa a qualidade da informação do fenômeno que o originou. Porém, a característica fenomenológica dos raios é intrínseca à área monitorada, tornando fundamental o entendimento dessas especificidades para melhor proveito dos sistemas citados. Este trabalho apresenta uma ferramenta computacional para simular a influência das características locais na propagação de ondas eletromagnéticas originadas por descargas atmosféricas nuvem-solo. A metodologia foi utilizada para simular a propagação dessas ondas através do programa MATLAB®, usando como modelo de corrente de retorno no canal de descarga o modelo do tipo de engenharia Linha de Transmissão (TL) para representar o fenômeno elétrico gerado pelo raio.