Desenvolvimento de Ferramenta Computacional para Estudos Transitórios de Alta-Freqüência em Transformadores



Documentos relacionados
Curso MIX. Matemática Financeira. Juros compostos com testes resolvidos. 1.1 Conceito. 1.2 Período de Capitalização

Problema de Fluxo de Custo Mínimo

Séries de Potências AULA LIVRO

Introdução ao Estudo de Sistemas Lineares

Carteiras de Mínimo VAR ( Value at Risk ) no Brasil

somente um valor da variável y para cada valor de variável x.

APLICAÇÃO DO MÉTODO DE INTEGRAÇÃO TRAPEZOIDAL EM SISTEMAS ELÉTRICOS

Otimização e complexidade de algoritmos: problematizando o cálculo do mínimo múltiplo comum

defi departamento de física

Prof. Eugênio Carlos Stieler

J. A. M. Felippe de Souza 9 Diagramas de Bode

Neste capítulo, pretendemos ajustar retas ou polinômios a um conjunto de pontos experimentais.

VII Equações Diferenciais Ordinárias de Primeira Ordem

Faculdade de Engenharia Investigação Operacional. Prof. Doutor Engº Jorge Nhambiu

Módulo 4 Matemática Financeira

Capitulo 6 Resolução de Exercícios

Os juros compostos são conhecidos, popularmente, como juros sobre juros.

CAPÍTULO 5 CIRCUITOS SEQUENCIAIS III: CONTADORES SÍNCRONOS

JUROS COMPOSTOS. Questão 01 A aplicação de R$ 5.000, 00 à taxa de juros compostos de 20% a.m irá gerar após 4 meses, um montante de: letra b

Capitulo 9 Resolução de Exercícios

ActivALEA. ative e atualize a sua literacia

Análise no domínio dos tempos de sistemas representados no Espaço dos Estados

1.5 Aritmética de Ponto Flutuante

MATEMÁTICA FINANCEIRA

A seguir, uma demonstração do livro. Para adquirir a versão completa em papel, acesse:

a taxa de juros i está expressa na forma unitária; o período de tempo n e a taxa de juros i devem estar na mesma unidade de tempo.

CAP. I ERROS EM CÁLCULO NUMÉRICO

(1) E que a força contra-eletromotriz é dada por: (2)

DETERMINAÇÃO DOS PARÂMETROS DO CIRCUITO EQUIVALENTE DO MIT ATRAVÉS DE DADOS DE CATÁLOGOS DE FABRICANTE

ANDRÉ REIS MATEMÁTICA. 1ª Edição NOV 2013

Computação Científica - Departamento de Informática Folha Prática 1

Análise de Projectos ESAPL / IPVC. Critérios de Valorização e Selecção de Investimentos. Métodos Estáticos

Artículo técnico CVM-NET4+ Cumpre com a normativa de Eficiência Energética. Novo analisador de redes e consumo multicanal Situação actual

RESISTORES E RESISTÊNCIAS

VALORES por unidade (pu)

Faculdade Campo Limpo Paulista Mestrado em Ciência da Computação Complexidade de Algoritmos Avaliação 2

CAPÍTULO 8 - Noções de técnicas de amostragem

CAPÍTULO 5 - INTRODUÇÃO À INFERÊNCIA ESTATÍSTICA

MAC122 Princípios de Desenvolvimento de Algoritmos EP no. 1

(1) Escola Politécnica da Universidade de São Paulo (2) E. J. Robba Consultoria & Cia. Ltda.

Conceito 31/10/2015. Módulo VI Séries ou Fluxos de Caixas Uniformes. SÉRIES OU FLUXOS DE CAIXAS UNIFORMES Fluxo de Caixa

Jackknife, Bootstrap e outros métodos de reamostragem

O erro da pesquisa é de 3% - o que significa isto? A Matemática das pesquisas eleitorais

Demonstrações especiais

Testes de Hipóteses para a Diferença Entre Duas Médias Populacionais

Anexo VI Técnicas Básicas de Simulação do livro Apoio à Decisão em Manutenção na Gestão de Activos Físicos

PRESTAÇÃO = JUROS + AMORTIZAÇÃO

5- CÁLCULO APROXIMADO DE INTEGRAIS 5.1- INTEGRAÇÃO NUMÉRICA

1.1 Comecemos por determinar a distribuição de representantes por aplicação do método de Hondt:

FACULDADE DE ADMINISTRAÇÃO E NEGÓCIOS DE SERGIPE

CONCURSO PÚBLICO 2013 MATEMÁTICA PARA TODOS OS CARGOS DA CLASSE "D" TEORIA E 146 QUESTÕES POR TÓPICOS. 1ª Edição JUN 2013

UNIVERSIDADE DA MADEIRA

2.1 Dê exemplo de uma seqüência fa n g ; não constante, para ilustrar cada situação abaixo: (a) limitada e estritamente crescente;

O poço de potencial infinito

APOSTILA MATEMÁTICA FINANCEIRA PARA AVALIAÇÃO DE PROJETOS

1.4- Técnicas de Amostragem

Lista 2 - Introdução à Probabilidade e Estatística

PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA DE TRANSPORTES E GESTÃO TERRITORIAL PPGTG DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL ECV

Analise de Investimentos e Custos Prof. Adilson C. Bassan adilsonbassan@adilsonbassan.com

VARIAÇÃO DE VELOCIDADE DE MOTORES ELÉCTRICOS

Unidade V - Desempenho de Sistemas de Controle com Retroação

EQUAÇÕES DIFERENCIAIS LINEARES DE ORDEM N

APONTAMENTOS DE ÁLGEBRA LINEAR E GEOMETRIA ANALÍTICA

INTRODUÇÃO A TEORIA DE CONJUNTOS

CIRCUITOS SEQUÊNCIAIS

Estatística stica para Metrologia

SIMULAÇÃO DO SISTEMA DE ENERGIA DE UM VEÍCULO

Tabela Price - verdades que incomodam Por Edson Rovina

MINISTÉRIO DAS CIDADES, ORDENAMENTO DO TERRITÓRIO E AMBIENTE Instituto do Ambiente PROCEDIMENTOS ESPECÍFICOS DE MEDIÇÃO DE RUÍDO AMBIENTE

Capítulo 2 Análise Descritiva e Exploratória de Dados

INTERPOLAÇÃO. Interpolação

CURTOSE. Teremos, portanto, no tocante às situações de Curtose de um conjunto, as seguintes possibilidades:

Uma Metodologia de Busca Otimizada de Transformadores de Distribuição Eficiente para qualquer Demanda

Modelagem e Aplicação do Programa ATP para Estudos de Paralelismo nas Redes de Distribuição Atendidas por Subestações de Diferentes Fontes

JUROS SIMPLES. 1. Calcule os juros simples referentes a um capital de mil reais, aplicado em 4 anos, a uma taxa de 17% a.a.

Um Protocolo Híbrido de Anti-colisão de Etiquetas para Sistemas RFID

O QUE SÃO E QUAIS SÃO AS PRINCIPAIS MEDIDAS DE TENDÊNCIA CENTRAL EM ESTATÍSTICA PARTE li

Equações Diferenciais (ED) Resumo

Aula 7. Em outras palavras, x é equivalente a y se, ao aplicarmos x até a data n, o montante obtido for igual a y.

CONTROLO. 1º semestre 2007/2008. Transparências de apoio às aulas teóricas. Capítulo 10 Diagrama de Bode e Relação Tempo-Frequência

O TESTE DOS POSTOS ORDENADOS DE GALTON: UMA ABORDAGEM GEOMÉTRICA

PG Progressão Geométrica

Solução de Equações Diferenciais Ordinárias Usando Métodos Numéricos

Definição 1.1: Uma equação diferencial ordinária é uma. y ) = 0, envolvendo uma função incógnita y = y( x) e algumas das suas derivadas em ordem a x.

Projetos de Controle

INTRODUÇÃO. Exemplos. Comparar três lojas quanto ao volume médio de vendas. ...

O oscilador harmônico

onde d, u, v são inteiros não nulos, com u v, mdc(u, v) = 1 e u e v de paridades distintas.

PARECER SOBRE A PROVA DE MATEMATICA FINANCEIRA CAGE SEFAZ RS

Introdução às Telecomunicações 2014/ º Trabalho de Laboratório

1. GENERALIDADES 2. CHEIA DE PROJETO

M = 4320 CERTO. O montante será

M = C (1 + i) n. Comparando o cálculo composto (exponencial) com o cálculo simples (linear), vemos no cálculo simples:

ENGENHARIA ECONÔMICA AVANÇADA

Questão 11. Questão 13. Questão 12. Questão 14. alternativa B. alternativa E. alternativa A

LOCALIZAÇÃO ÓTIMA DE TRANSFORMADORES E OTIMIZAÇÃO DE INSTALAÇÕES ELÉTRICAS EM PROPRIEDADES RURAIS

UM NOVO OLHAR PARA O TEOREMA DE EULER

CAPACITÂNCIA. Figura 7.1 Vítima de fibrilação (ataque cardíaco) sendo submetida a um desfibrilador.

Sistema Computacional para Medidas de Posição - FATEST

Transcrição:

1 Desevolvimeto de Ferrameta Computacioal para Estudos Trasitórios de Alta-Freqüêcia em Trasformadores L. C. Zaetta Jr, C. E.. Pereira, R.. Soares, PEA-USP e A. A. C. Arruda, CTEEP Resumo- O presete projeto tem como objetivo desevolver trabalhos de implemetação de um modelo de trasformadores, o programa ATP, assim como a elaboração de ferrametas matemáticas para estudos e represetação deste modelo frete a surtos trasitórios de alta freqüêcia. O aplicativo desevolvido gerecia as tarefas de obteção do modelo, que é baseado o uso da rotia vector fittig. Os resultados obtidos as simulações o ATP comprovaram a eficiêcia da metodologia. Palavras-chave Trasformadores, resposta em freqüêcia, a- juste de fuções de trasferêcia, trasitórios eletromagéticos. I. ITRODUÇÃO Os objetivos do projeto foram alcaçados, com a implemetação computacioal da rotia Vector Fittig, para das fuções de trasferêcia correspodetes aos esaios, e também com a implemetação de um aplicativo computacioal, com iterface amigável e de fácil utilização, para gereciameto das tarefas ecessárias à obteção do modelo para simulação o ATP. Foram realizados vários testes de validação de modelos obtidos com o aplicativo, com resultados altamete satisfatórios em simulações o tempo, com o programa ATP, coforme será apresetado adiate. A etapa iicial para obteção do modelo do trasformador em altas freqüêcias, é a realização de um esaio para obteção da matriz de admitâcias em fução da freqüêcia. A próxima etapa é fazer o dessa matriz com a rotia vector fittig, que forece as fuções de trasferêcia usadas para a implemetação do modelo a ser utilizado o programa ATP. Um dos recursos mais importates do aplicativo desevolvido, é o modelameto de bacos de trasformadores a partir de esaios de trafos moofásicos, para qualquer tipo de ligação, permitido iclusive acesso ao eutro o caso de ligação em estrela. II. EDIÇÕES PARA OBTEÇÃO DA ATRIZ DE ADITÂCIAS Visado o modelameto do trasformador através da matriz de admitâcias a forma de fuções de trasferêcia, Este trabalho foi fiaciado pela Cteep Compahia de Trasmissão de Eergia Elétrica Paulista. L. C. Zaetta Jr trabalha o LSP-USP Laboratório de Sistemas de Potêcia da Escola Politécica da USP (e-mail: lzaetta@pea.usp.br). A. A. C. Arruda trabalha a Cteep Compahia de Trasmissão de E- ergia Elétrica Paulista. deve-se estabelecer a metodologia de medições para a obteção das respostas em freqüêcia de cada elemeto da matriz. A. Obteção Experimetal da atriz de Admitâcias de uma Rede Geérica A matriz de admitâcias de uma rede pode ser obtida experimetalmete, com base as relações etre tesões x corretes ijetadas: Iij = YbusV bus (1) Esse equacioameto também é válido o domíio da freqüêcia: Iij s = Ybus s Vbus s () Expadido-se a expressão () tem-se: L L I1 s Y11 s Y1 j s Y1 s V1 s O O Ii = Yj1 L Yij L Yj Vi (3) O O I Y1 Yj Y ( s ) V L L Ao aplicar-se tesão o termial j e aterrar-se os demais termiais tem-se: L L I1 Y11 s Y1 j s Y1 s 0 O O Ii Yi1 Yij Yi ( s ) V j ( s = L L ) () O O I Y1 Yj Y 0 L L O que permite obter-se equações ode cada elemeto da matriz Y é uma relação etre correte e tesão: Levado à solução geral: = I1 s Y1 j s V j Ii = Yij V j I = Yj V j Yij Sedo i = 1 K e j = 1K. (5) = Ii V (6) j Dessa forma, para se obter cada colua da matriz Y, aplica-se tesão o ó correspodete da rede medido-se a

correte em todos os demais. Deve-se salietar que a matriz Y é simétrica, sedo assim redudates algumas medidas de correte quado se muda o poto de aplicação de tesão. Além disso, coforme a topologia da rede, pode haver elemetos da matriz Y em posições diferetes mas com valores iguais. B. Obteção da atriz de Admitâcias de um Trasformador oofásico de Três Erolametos Uma represetação esquemática do trasformador moofásico de três erolametos, é a seguite: C. Obteção da atriz de Admitâcias de um Baco Trifásico a Partir da atriz de Admitâcias de um Trafo oofásico A matriz de admitâcias de um baco trifásico formado por três trasformadores moofásicos de dois ou três erolameto pode ser obtida a partir da matriz Y obtida coforme o item aplicado-se propriedades de redução da matriz Y segudo o tipo de ligação do baco. O processo será exemplificado supodo ligações estrela aterrada, estrela aterrada e delta, respectivamete para o primário, secudário e terciário. umerado os termiais de 1 a 6 para o primeiro trasformador, a para o segudo e 13 a 18 para o terceiro, temos o diagrama da figura. primário secudário terciário 1 3 5 6 Fig. 1. Represetação do Trasformador moofásico de três erolametos para baixas freqüêcias. A matriz Y correspodete é de ordem 6, pois há 6 termiais descoectados, e é simétrica por defiição: Y11 Y Y13 Y1 Y15 Y16 Y Y3 Y Y5 Y 6 Y33 Y3 Y35 Y Y = 36 Y Y5 Y6 Y55 Y56 Y 66 A metodologia para as medições para a obteção da matriz Y cosiste os seguites passos. 1) Aplicação de tesão o termial 1 e medição das corretes ijetadas os termiais 1,, 3,, 5 e 6 Fixa-se uma amplitude para a tesão seoidal aplicada o termial 1, variado-se a freqüêcia, e para cada freqüêcia, mede-se a amplitude das corretes em 1,, 3,, 5 e 6, e as defasages dessas corretes em relação à tesão aplicada. Com essas medidas, aplicado-se (6), obtém-se os seguites elemetos da matriz Y, para uma dada freqüêcia: Y11 Y 1 Y Y31 Y3 Y Y = 33 Y1 Y Y3 Y Y51 Y5 Y53 Y5 Y55 Y 61 Y6 Y63 Y6 Y65 Y 66 ) Aplicação de tesão o termial e medição das corretes ijetadas os termiais, 3,, 5 e 6 Para as demais lihas da matriz de admitâcias, o procedimeto é o mesmo, mas observado-se que o úmero de medições decresce devido à simetria da matriz. Para os demais tipos de trasformadores, altera-se apeas a quatidade de medições. () (8) 1 8 13 1 3 9 15 16 5 11 1 6 18 trasformador 1 trasformador trasformador 3 Fig.. Ligação de baco trifásico com três trasformadores moofásicos de três erolametos. Observado-se o diagrama da figura, os ós que serão curto-circuitados para a terra serão:, 8 e 1 (primário) e, e 16 (secudário). Os ós curto-circuitados etre si serão 6 com 11, com 1 e 18 com 5 (terciário). A matriz Y B do baco iicialmete é de ordem 18, e possui 3 blocos de ordem 6, ode cada bloco é a matriz Y de cada um dos trasformadores moofásicos que formam o baco. o caso de os trasformadores serem iguais, a quatidade de dados é meor pois utiliza-se a mesma matriz Y os 3 blocos. A represetação é a seguite: [ Y1 ] [ 0] [ 0] [ 0] [ Y ] [ 0] [ 0] [ 0] [ Y ] YB = 3 Pode-se verificar que os blocos ulos da matriz idicam que ão há acoplameto etre as uidades moofásicas. (9)

3 As propriedades da matriz de admitâcias utilizadas para a redução de Y B para ordem 9 são as seguites: Ao aterrar-se um ó, elimia-se a liha e a colua correspodete da matriz Ao se curto-circuitarem dois ós A e B etre si, soma-se a liha A a liha B, em seguida soma-se a colua A a colua B, e fialmete elimiam-se a liha A e a liha B da matriz Y. Para o baco da figura aterior, após a redução existirão apeas os ós 1,, 13 (primário) 3, 9, 15, (secudário) 5, 11 e 1 (terciário) correspodedo a uma matriz de admitâcias de ordem 9. III. AJUSTE DAS FUÇÕES DE TRASFERÊCIA Os modelos de trasformadores para altas freqüêcias, a serem utilizados em programas de trasitórios eletromagéticos ecessitam ajustar fuções de trasferêcia à respostas em freqüêcia de medições de campo ou de laboratório. O de respostas em freqüêcia por fuções de trasferêcias é um problema matemático que tem sido efocado desde a década de 1950 em vários trabalhos. A abordagem mais direta basicamete é costituída a liearização do seguite problema de míimos quadrados: m a0 + a1s + L+ ams mi f a, b b0 + b1 s + L + b s () em que f(s) represeta a resposta em freqüêcia forecida e deota a orma Euclidiaa e a e b são os vetores de a i e b i. a realidade, como trabalhamos com a f(s) amostrada, para cada sk = jωk podemos escrever: m a0 + a1 ( jωk ) + L + am ( jωk ) f ( jωk ) = (11) b0 + b1 ( jωk ) + L+ b ( jωk ) Para os diversos ω k de amostragem pode-se etão motar o seguite problema de otimização: ( k ) L m ( k ) ( ω ) L ( ω ) ω ω ω a0 + a1 j a j mi f ( jωk ) a, b k = 1 b0 + b1 j k b j k m () tetado resolver por quaisquer um dos cohecidos métodos de programação ão liear. É mais eficiete adotar uma abordagem liearizada, como, por exemplo, a abordagem iicialmete proposta por Levy, que cosiste em multiplicar f(s) pelo deomiador, adotado também b 0 =1, o que trasforma o problema ão liear iicial em um problema de míimos quadrados liear os parâmetros a e b. Este pode ser posto sob a forma Ax=b com x deotado a solução de míimos quadrados: a x = b. Etretato, o problema resultate é mal escalado e mal codicioado em decorrêcia de que, pricipalmete cosiderado fuções racioais de alta ordem, os ( jω k ) serão elevados a potêcias diferetes em cada colua de A, formado uma matriz com elemetos de várias ordes de gradeza. Isto limita o método a aproximações de ordem baixa, pricipalmete se o itervalo de freqüêcias for amplo. Ou seja, ordes elevadas implicam s em itervalos de freqüêcia estreitos. Gustavse e Semlye desevolveram um método deomiado Vector Fittig com a fialidade de ateuar os problemas ateriormete mecioados. O método costa de dois passos, em que são resolvidos dois sistemas de míimos quadrados liear. Iicialmete, distribuem-se pólos estáveis sobre o itervalo de freqüêcia em que se deseja ajustar a fução. Existem dois passos claramete defiidos: Ajuste de Pólos Determiação de Resíduos Depois de executados os dois passos (ou se quisermos, podemos iterar algumas vezes passo de de pólos) espera-se um bom da fração racioal. Iicialmete os autores distribuíam sempre pólos reais. Perceberam, etretato, que o método falhava quado havia muitos picos de ressoâcia a resposta a ser ajustada. Posteriormete, os autores perceberam que tal limitação poderia ser levatada caso distribuíssem pólos complexos os casos de fuções ão suaves, o que será objeto de ivestigações. A seguir apresetamos um resumo do método. Pelo fato de podermos ajustar seu vetor de respostas, supodo que estas possuam os mesmos pólos, o método é deomiado Vector Fittig e a difereça em relação a abordagem liearizada é trabalhar diretamete com expasões em frações parciais. A. Idetificação dos Pólos o Caso Escalar Aalisemos a idetificação dos pólos o caso escalar de apeas uma fução racioal f dada por: c f = (13) A extesão para o caso vetorial de mais de uma fução de trasferêcia será feita posteriormete. Coforme ossa omeclatura c são os resíduos e a são pólos reais ou pares de cojugados complexos. Devemos achar todos os ( c, a ), d e e. Pode-se, o etato, supor a fução estritamete própria (caso em que d = e = 0), própria (caso em que e = 0) ou permitir um geérico. Em casos práticos trabalharemos sempre com e=0. Embora o problema deste seja ão liear, o Vector Fittig resolve-o empregado dois problemas de míimos quadrados lieares (ambos com pólos cohecidos). O algoritmo recomeda uma distribuição liear ou logarítmica a faixa de freqüêcias de iteresse, de um cojuto de pólos iiciais a e também a multiplicação de f(s) por uma fução descohecida σ(s) que possua estes pólos e cujos zeros cacelem os pólos de f(s), resultado: σ c f = (1)

σ c = 1+ % (15) = ultiplicado σ (s) por f ( s ) podemos escrever: c c + d + es 1 + f = 1 s a = 1 s a % (16) ou seja, ( σ f ) σ fit f fit em que fit sigifica ajustada. A equação acima é liear os parâmetros [ c, d, e, c% ], e escrevedo-a para diversos s = jωk chegamos a um sistema de forma A x = b. Esta equação evidecia, coforme destacado pelos autores, que os zeros de σ forecem os pólos de f ( s ) pois os pólos iiciais de σ f fit cacelam a divisão. Como os s f ( s ) e σ f fit são aproximações de míimos quadrados estes zeros serão aproximações dos pólos de f ( s ), o que pode acarretar a ecessidade de algumas iterações (ormalmete duas iterações já forecem resultados muito bos). B. Ajuste da fução Uma vez dispodo dos pólos ajustados poderemos ajustar a fução f: c f = (1) otamos um sistema liear de míimos quadrados, mais compacto e determiamos simultaeamete os resíduos de todas as frações compoetes da fução. Poderíamos também visualizar a fução f(s) através da seguite realização o espaço de estados: x& = Ax + Bu y = Cx + Du + Eu& resultado: y s f = = C ( si A) 1 B + D + se (18) u s C. Garatia de Passividade a elaboração do método, várias preocupações são tomadas com relação à problemas uméricos e aqui apresetadas sucitamete. Experiêcias diversas têm mostrado que simulações evolvedo matrizes Y ajustadas podem, às vezes levar a simulações istáveis mesmo que a matriz Y possua apeas pólos estáveis. Uma técica útil para evitar este problema é exigir o comportameto passivo da rede, ou seja, que esta absorva potêcia em todas as freqüêcias. Para assegurar que uma matriz simétrica Y correspoda a um circuito passivo, devemos impor certas codições sobre seus autovalores, isto é, que Re[Y] seja positiva defiida. 1) Correção do Ajuste Para assegurar que o osso Y fit correspoda a uma rede passiva, podemos corrigir a matriz D, como proposto por Gustavse e Semlye. É mais iteressate corrigimos a aproximação baseadoos em uma codição ecessária e suficiete pois corrigido Y, pela suficiêcia, garatimos o comportameto passivo da rede. Cada elemeto de Y é dado por uma expressão do tipo: c Yfit ( i, j) = (19) fit = +. Para cada freqüêcia s i, impomos apeas autovalores positivos, corrigido D em cada freqüêcia. A parcela real de Y pode ser escrita: G D P IV. APLICATIVO DESEVOLVIDO O objetivo do programa é forecer um modelo de trasformador para altas freqüêcias, para simulação de codições trasitórias o programa ATP. O modelo é baseado o de uma matriz de fuções de trasferêcia à matriz de admitâcias experimetal do trafo, obtida para uma determiada faixa de freqüêcias. O das fuções de trasferêcia é realizado por meio da rotia Vector Fittig. Os dados de etrada do programa são: Esaio do trasformador (resposta em freqüêcia da matriz de admitâcias). úmero de pólos do úmero de erolametos do trafo e tipo de ligação Também existe a possibilidade de abrir um arquivo com a matriz de fuções de trasferêcia ajustada previamete Os resultados forecidos pelo programa são: atriz de fuções de trasferêcia ajustada odelo do trasformador para iclusão o arquivo ATP (arquivo rlc.$i) A. Barra de Ferrametas As fuções do programa cocetram-se a barra de ferrametas que tem por objetivo facilitar a utilização do programa. Abre esaio ostra esaio Abre Gera ostra Grava Opções Cria baco Fig. 3. Barra de ferrametas do aplicativo Trafo-Vfit. Gera arquivo ATP Abre arquivo ATP Coforme as codições do programa, algus botões e seus equivaletes o meu ficam desabilitados, para evitar o uso de opções icosistetes. Por exemplo, ao se iiciar o programa, os botões habilitados são: Abre Esaio, Abre Ajuste e Opções. B. Como Usar o Programa O programa iicia com a seguite tela:

5 PA PB PC 1 1 3 3 3 XA XB XC SA 5 5 SB 6 6 6 SC 0,3 8 9 8 9 TA TB TC Fig.. Tela iicial do aplicativo Trafo-Vfit. O primeiro passo é abrir o arquivo com o esaio de resposta em freqüêcia de um trasformador o meu arquivo. Após a abertura do arquivo do esaio, é feito o das fuções de trasferêcia, devedo-se ates selecioar algumas opções, como por exemplo o úmero de pólos do, além da cofiguração do trafo (baco, ligação, etc). O é feito selecioado-se a opção Trafo Gerar A- juste do meu ou pressioado-se o botão Gerar Ajuste da barra de ferrametas. Em seguida abre-se a tela para visualização do, para comparação com os valores do esaio. O gerado pode ser gravado em um arquivo (com a extesão.vft) que pode ser aberto posteriormete (Arquivo, Abrir Ajuste), evitado que seja ecessário refazer o. Uma outra possibilidade de utilização do programa, é fazer (ou abrir) o de um trafo moofásico de dois ou três erolametos, e criar um baco composto por três uidades iguais do trasformador moofásico, escolhedo-se as opções o tipo de ligação. esse caso, o fial do baco também pode ser gravado em um arquivo. Após a verificação do, pode-se mudar alguma opção e fazer o ovamete, ou partir para a próxima etapa, que é solicitar que o programa gere o arquivo ATP com o modelo ajustado para o trasformador, que fica gravado o arquivo rlc.$i, que deve ser icluído o arquivo com o restate da rede elétrica. O arquivo gerado pode ser aberto para visualização em qualquer editor de texto, ou usado a opção abrir arquivo ATP, do meu e da barra de ferrametas. Ao cumprirem-se essas etapas, basta fazer a simulação da rede elétrica, cotedo o modelo do trasformador, da forma usual, com o programa ATP. C. Exemplos de utilização O objetivo dos exemplos é comparar a simulação o tempo de uma rede que cotém uma sub-rede, coectada com outros elemetos e fotes, usado o programa ATP com a sub-rede a forma tradicioal, e com a sub-rede modelada com o algoritmo Vector Fittig. a figura 5 os parâmetros são dados em Ω, mh e µf. 5 5 5 Fig. 5. Rede elétrica com 9 termiais (PA, PB, PC, SA, SB, SC, TA, TB, TC). Para a simulação o tempo, a sub-rede foi coectada com outros elemetos e fotes de tesão. A figura 6 apreseta o com 1 pólos, de uma das fuções de trasferêcia da matriz de admitâcias. Fig. 6. Resposta em freqüêcia elemeto 9,9 esaio /. A figura mostra as corretes ijetadas os termiais PA, PB e PC, simultaeamete para os dois casos simulados, ão sedo percebida difereça ehuma. 0.5 [A] 0.16 0.0-0.0-0.11-0.0 0 8 16 [ms] 0 RLC9.pl: c:gpa -PA c:gpb -PB c:gpc -PC RLC9VF.pl: c:gpa -PA c:gpb -PB c:gpc -PC Fig.. Corretes ijetadas os termiais PA, PB e PC sub-rede origial x sub-rede ajustada com vector fittig. Outro exemplo cosiste a ligação em estrela-delta de três sub-redes de quatro termiais, represetado um baco de

6 trasformadores costituído de três uidades moofásicas de dois erolametos. A sub-rede, a figura a seguir tem os parâmetros dados em Ω, mh e µf. 1: PA : PA : SA Fig. 8. Sub-rede de termiais (uma uidade moofásica). 13 13 13 3: SA A figura a seguir ilustra uma das curvas de resposta em freqüêcia do esaio, o qual foi usada a faixa de Hz a 0 khz, e do, feito com 1 pólos. De forma a represetar a ligação de um baco em estrela aterrada-delta, com o eutro do primário acessível, foram feitas as seguites coexões: 1 PA PA uidade 1 SA SA 3 3 3 5.0 [V] 1.5 1.0 0.5 0.0-0.5-1.0-1.5 -.0 0 8 16 [ms] 0 RLCYD.pl: v:pa v:pb v:pc RLCYDvf.pl: v:pa v:pb v:pc Fig. 11. Tesões os termiais PA, PB e PC sub-rede origial x vector fittig. 5 [ma] 16 PB PB uidade SB SB 6 - -11 3 P PC PC uidade 3 SC SC Fig. 9. Ligação de três sub-redes em estrela aterrada-delta. O obtido a partir dessa ligação é usado para a geração do modelo para o ATP. Os termiais dispoíveis para ligação são idicados a figura 9. A rede completa, usada as simulações, é a seguite: 0 0 0 1 1 1 3 3 0,1 PA PB PC P Fig.. Rede elétrica simulada. baco equivalete SA SB SC 11 0 As simulações o tempo apresetaram resultados bastate satisfatórios, apresetado as figuras 11 e. -0 0 8 16 [ms] 0 RLCYD.pl: c:ga -PA c:gb -PB c:gc -PC RLCYDvf.pl: c:ga -PA c:gb -PB c:gc -PC Fig.. Corretes ijetadas os termiais PA, PB e PC sub-rede origial x vector fittig. V. REFERÊCIAS BIBLIOGRÁFICAS [1] A. orched, A High Frequecy Trasformer odel for the ETP, IEEE Trasactios o Power Delivey, vol. 8, o.3, pp. 1615-166, July 1993. [] B. Gustavse, ad A. Semlye Applicatio of Vector Fittig to State Equatio Represetatio of Trasformers for Simulatio of Electromagetic Trasiets, IEEE Trasactios o Power Delivery, vol. 13, o. 3, pp. 83-8, July 1998. [3] B. Gustavse, ad A. Semlye Eforcig Passivity for Admittace atrices Approximated by Ratioal Fuctios, IEEE Trasactios o Power Systems, vol. 16, o. 1, pp. 9-, Feb 001. [] B. Gustavse, ad A. Semlye Ratioal Approximatio of Frequecy Domai Resposes by Vector Fittig, IEEE Trasactios o Power Delivery, vol. 1, o. 3, pp. 5-61, July 1999. [5] B. Gustavse, ad A. Semlye Simulatio of Trasmissio Lies Trasiets Usig Vector Fittig ad odal Decompositio, IEEE Trasactios o Power Delivery, vol. 13, o., pp. 605-61, Apr 1998. [6] CTEEP-EPTE / PEA-EPUSP odelos de Trasformadores para Altas Freqüêcias em Sistemas Elétricos de Potêcia de Alta Tesão, Relatório Técico, 000. [] J.R. arti A High Frequecy Trasformer odel for ETP, IEEE Trasactios o Power Delivery, vol. 8, o. 3, pp. 1615-166, July 1993. [8] R.C. Degeev et al A ethod for Costructig Reduced Order Trasformer odels for System Studies from Detailed Lumped Parameter odels, IEEE Trasactios o Power Delivery, vol., o., pp. 69-655, Apr. 199. [9] R.J. Galarza et al Trasformer odel Reductio Usig Time ad Frequecy Domai Sesitivity Techiques, IEEE Trasactios o Power Delivery, vol., o., pp. 5-59, April 1995.