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RESUMO DOS TRABALHOS DECONCLUSÃO DE CURSO

Engenharia Elétrica

2011-1

ISSN 1982-1816

Especial Online

www.unifoa.edu.br/cadernos/especiais.html

Cadernos UniFOA – Especial Online RESUMO DOS TRABALHOS DE CONCLUSÃO DE CURSO

Engenharia Elétrica / 2011-1

USO DE ENERGIA FOTOVOLTAICA PARA FINS RESIDENCIAIS

Alunos: ALMEIDA, MIlley Martins; MIGUEL, Lelis.

Orientador: BOSIGNOLI, Ronaldo

RESUMO

O trabalho a seguir visa mostrar o dimensionamento de um sistema fotovoltaico

voltado para uma residência comum, mostrando os benefícios de uma fonte de

energia, neste caso a energia solar. Especificamente são abordados como principais

pontos o efeito fotovoltaico, demonstrando um estudo sobre tal fenômeno a partir da

radiação e captação. Também é citado os componentes de um sistema fotovoltaico,

detalhando as características de cada, bem como a maneira correta e eficaz de

ligação entre eles. Em seguida, é amostrado a metodologia do cálculo de

dimensionamento de um sistema fotovoltaico, instruindo o projetista a proceder na

quantificação e especificação dos equipamentos inseridos numa planta fotovoltaica.

Por fim, com base no método de cálculos para um projeto, foi dimensionado um

sistema fotovoltaico voltado para uma residência e levantado o orçamento detalhado

dos componentes no Brasil e também no exterior, segundo uma determinada

empresa especializada no setor, mostrando o custo benefício de tal sistema e

discutindo a viabilidade do mesmo.

Palavras-chave: Sistema fotovoltaico; efeito fotovoltaico; energia solar.



COMPARAÇÃO SISTÊMICA DE LINHAS DE TRANSMISSÃO EM CORRENTE

CONTÍNUA E CORRENTE ALTERNADA EM ALTA TENSÃO

Alunos: DE SOUZA, Eduardo Duque; BATISTA, Renato Santana.

Orientador: AMORIM, Hélio.

RESUMO

Devido ao grande crescimento do consumo de energia na atualidade, coube

ao homem buscar as mais variadas tecnologias com relação a Transmissão de

Energia e o seu papel que é de extrema importância para a sociedade. Através de

estudos, vem-se buscando alternativas de como transportar essa energia, desde de

a sua geração até os consumidores, de maneira eficiente e sem agredir ao meio

ambiente. Assim sendo a melhor forma de transportar essa energia se deve a várias

análises que devem ser feitas com relação ao sistema que deve ser utilizado como o

de Corrente Alternada e o de Corrente Contínua, sendo que ambos tem suas

particularidades como vantagens e desvantagens. O sistema CA apresenta

características vantajosas para curtas distâncias devido ao seu menor custo

benefício em relação ao sistema em CC, porém se for considerado techos longos

esse custo se torna maior devido so equipamentos necessários para que se tenha o

melhor rendimento. Em contra partida o sistema em corrente contínua conhecido

como sistema HVDC, se torna mais interessante quando aplicado a longas

distâncias, pois apresenta menores perdas com um custo menor. Em relação a linha

curta o sistema CC é mais caro que o sistema CA, devido ao elevado custo dos

conversores utilizados nas subestações. Outras vantagens do sistema HVDC é a

transmissão submersa, sendo por vias marítimas e subterrâneas. Há também

estudos referentes para transmissão de potências menores como HVDC Light.

Foram feitos levantamentos de dados e feito um comparativo entre os sistemas de

transmissão de energia em corrente alternada e corrente contínua com utilização de

pesquisas a órgaos competentes, materiais que compõem ambos os sistemas e o

uso de software, a fim de se obter o melhor resultado, ou seja, buscar o melhor

rendimento. Palavras-chave: Sistemas de Transmissão, CA, CC, HVDC, Tecnologia, Rendimento



ESTUDO DE REATIVOS E HARMÔNICAS EM FORNOS ELÉTRICOS A ARCO

COM APLICAÇÃO NA VOTORANTIM SIDERURGIA-UNIDADE RESENDE

Alunos: TEIXEIRA FRANCO, Jehan Julio; AGUIAR, Joel.

Orientador: MACHADO, Josélio Alves.

RESUMO

Em uma siderúrgica encontra-se a presença de diversas cargas não lineares e

quando se trata de produção de aço em usinas do tipo Mini Mill, ou seja,

siderúrgicas de pequeno porte, temos a utilização de um forno elétrico a arco (FEA),

que é uma carga não linear de elevada potência. O FEA realiza a fusão de sucatas

metálicas para produzir o aço e desta forma gera distúrbios capazes de causar um

grande impacto ao sistema elétrico da usina e por isso, é um processo que requer

tratamentos especiais. Este trabalho apresenta análises feitas a partir de medições

de campo que foram utilizadas para relacionar aspectos do processo de

funcionamento do FEA com os distúrbios causados, e também, avaliar o

desempenho do compensador estático de reativos (SVC) instalado no sistema

alimentador do FEA, bem como a eficiência dos filtros de harmônicos.

Palavras-chave: Filtros Harmônicos; Compensador Estático de Reativos; Forno

Elétrico a Arco.



TRANSFORMADOR A SECO x TRANSFORMADOR A ÓLEO (Média Tensão)

Alunos: ANDRADE, Antenógenes; SILVA, Ronaldo

Orientador: MACHADO, Josélio Alves

RESUMO

Em 1752 iniciou-se a história da eletricidade por Benjamin Franklin, nesta

ocasião não se sabia como transmitir a energia elétrica gerada. A evolução dos

conceitos sobre os sistemas de potência foi marcante dentro de um período de 15

anos, praticamente definindo as características dos sistemas como hoje se

apresentam (EESC/USP, 2010).

Pode-se controlar a quantidade de potência transmitida simplesmente

variando o nível de tensão ao longo do sistema, o que é facilmente realizado em

circuitos de corrente alternada, através de transformadores, que é um conversor de

energia eletromagnética, e seu princípio de funcionamento está baseado nas Leis de

Faraday e Lenz (IF-SC, 2010).

Os transformadores são constituídos, basicamente, de uma parte ativa e de

acessórios complementares (UFPEL, 2010). Os transformadores a óleo possuem

sua parte ativa imersa em líquido isolante. Já os transformadores a seco possuem

seu bobinado encapsulado em resina, que não é imerso em óleo isolante, os

mesmos possuem menor dimensão e são recomendados para instalações internas

como edificações industriais, residenciais ou comerciais, que exigem segurança

contra incêndio e explosão (NISHI SAN, 2010).

Os defeitos e as falhas ocorridos no fornecimento de energia elétrica trazem

grandes conseqüências no que diz respeito à economia e segurança. Aspectos

associados à demanda crescente, limitação de espaço, economia de materiais,

classes de tensão mais altas, tem influenciado no estudo que permitam a obtenção

de informações precisas sobre tipos de falhas em transformadores, suas causas,

seus desdobramentos, fatores de deflagração de falhas e medidas preventivas que

possam ser tomadas no sentido de minimizar ocorrências futuras (BACHERA, 2010).



Estudos e laudos técnicos relatam ocorrências de falha em transformadores a

seco, que atuavam em regime normal de operação em uma concessionária de

energia elétrica, onde as principais causas foram falhas na fabricação e/ou

montagem do equipamento (UFSC, 2010).

Palavras-chave: Transformadores, Transformador a seco, Transformador a óleo.



MANUTENÇÃO EM LINHAS DE TRANSMISSÃO

Alunos: OLIVEIRA, Bruno Cesar Marquiore de; DELGADO, Rômulo dos Santos.

Orientador: BOSIGNOLI, Ronaldo.

RESUMO

Este projeto é uma revisão bibliográfica com o objetivo de levantar dados estatísticos

sobre a manutenção em linhas de transmissão. O investimento em tecnologias

modernas é fundamental para a melhoria da produtividade e da qualidade da

manutenção, e principalmente da segurança do trabalho dos eletricistas. Com isso,

as empresas do setor elétrico buscam investir com a utilização de tecnologias em

manutenção, visando à confiabilidade do serviço prestado e a segurança do

trabalhador. São apresentados os conceitos e definições de manutenção,

demonstrados como são feitas as programações, condições, autorização e encargos

por interrupção do fornecimento. Estão descritos os tipos de manutenção em linhas

energizadas/desenergizadas, mostrando assim, os equipamentos, as ferramentas,

os acessórios e os procedimentos necessários para execução do serviço. Numa

linha desenergizada o risco elétrico não esta eliminado, pois pode ocorrer uma

reenergização acidental devido a erro de manobra, contato acidental em outros

circuitos energizados, tensões induzidas por linhas adjacentes ou que cruzam a

rede, descargas atmosféricas, mesmo que distantes dos locais de trabalho e fontes

de alimentação de terceiros. A manutenção de linhas de transmissão é uma

atividade de alto risco e tem como finalidade a substituição e manutenção de

isoladores, de elementos pára-raios, de elementos das torres e estruturas,

manutenção dos elementos sinalizadores dos condutores, desmatamentos e limpeza

da faixa de servidão.

Palavras-chave: manutenção; linha de transmissão; trabalho ao potencial.



AUTOMATIZAÇÃO NO DESVIO DE PRODUTOS

NA SAÍDA DE LINHAS DE INSPEÇAS

Alunos: MENDES, Makson Xavier; RIMULO, Marcelo Silva

Orientador: OLIVEIRA, Gilmar

RESUMO

Este trabalho de conclusão de curso tem por objetivo definir as melhorias que um

sistema de inspeção automatizada pode trazer em um processo de linhas de

produção. Serão abordados informativos dos sistemas de produção, alguns tipos e

técnicas de inspeção, bem como os leiautes que podem ser utilizados em sistemas

de manufatura, além de tipos de sensores que são largamente utilizados nesses

processos. Será proposto, no âmbito deste trabalho, um exemplo de aplicação de

otimização nos procedimentos de inspeção em sistemas de manufatura, sendo este

implantado em uma linha de polimento em um processo de pintura, no qual será

substituída a mão de obra humana por um sistema automático que execute o

procedimento de decisão de destino dos produtos de acordo com a análise da

qualidade dos mesmos, que enviará sinais para um controlador lógico programável

onde as informações serão enviadas e tratadas a fim de que cada produto seja

direcionado de forma eficiente. Ao final, serão apresentados os resultados estimados

que podem ser obtidos através da implantação desta aplicação de otimização, sendo

citados os ganhos em relação a um sistema manual de operação.

Palavras-chave: Inspeção automatizada; sistema de produção; automação.



SUBSTITUIÇÃO DE PAINEL ELÉTRICO POR CLP

Alunos: BARROS, Caio; SOUZA, Jader Gouveia

Orientador: OLIVEIRA, Gilmar.

RESUMO

Este Projeto de Conclusão de Curso tem por objetivo comparar e avaliar o

uso dos Controladores Lógico Programáveis (CLP) em relação aos sistemas

convencionais de controle (painéis de relés) em aplicações industriais. Serão

abordadas as vantagens e desvantagens desses dois sistemas, visando identificar

suas características técnicas, limitações, benefícios e outros aspectos importantes

que poderão auxiliar na tomada de decisão para o projeto de um novo sistema de

controle. Será abordado, no âmbito desse trabalho, um exemplo de aplicação dos

dois sistemas, utilizando-se por base um projeto proposto para o acionamento de

motor trifásico, com partida do tipo estrela-triângulo. Através das listas de materiais

apresentam-se os orçamentos para a confecção e montagem dos painéis onde

serão instalados os respectivos sistemas de controle. Ao final é apresentado o

resultado técnico-econômico da avaliação efetuada sobre as duas alternativas para

a implementação do sistema de controle proposto e discutido nesse trabalho.

Palavras-chave: Painel Elétrico, Controlador Lógico Programável, Automação

Industrial.



AVALIAÇÃO TÉCNICA DE MODERNIZAÇÃO DO SISTEMA DE ACIONAMENTO

E MOTORES DE GIRO DE RETOMADORAS: TROCA DE MOTORES CORRENTE CONTÍNUA (CONVERSOR) POR MOTORES DE CORRENTE ALTERNADA

(INVERSOR)

Alunos: BUENO, Willy.

Orientador: OLIVEIRA, Gilmar.

RESUMO

Com o desenvolvimento da eletrônica de Potência, o uso de acionamentos de

corrente contínua vem sendo substituído por acionamentos de corrente alternada

onde não é necessária uma manutenção do torque em baixíssimas velocidades,

considerando que o inversor de frequência possui parâmetros de configuração que

garantem a manutenção do torque. Em vista de um comparativo, estes

acionamentos, diferem dos acionamentos de corrente contínua pela utilização de

corrente alternada como principal fonte de alimentação, utilizando assim motores

elétricos de indução, cuja utilização se torna cada vez mais vantajosa em função dos

altos custos de manutenção dos motores de corrente contínua, e os seus conjuntos

de acionamento, bem como a utilização de peças sobressalentes que se tornam

cada vez mais descontinuadas. Relacionar as constantes de potência, torque,

velocidade, tensão, frequência, regime de funcionamento, classe de temperatura,

corrente, dentre outras constantes, verificam-se que na análise para o correto

dimensionamento, a troca de acionamentos de motores de corrente contínua por

motores de corrente alternada em retomadoras, se torna vantajosa devido ao custo

inferior em relação ao acionamento de corrente contínua, possibilitando não só os

ganhos de manutenção, mas o controle vetorial ou escalar com o inversor de

frequência, além de garantir uma maior monitoração de variáveis do sistema elétrico

e automação de processo de recuperação de material.

Palavras-chave: Acionamentos, Inversor de frequência, Motor Elétrico.



REGULAÇÃO DE TENSÃO E VELOCIDADE DE UMA MÁQUINA SÍNCRONA

Alunos: Sant’Ana, Leandro; Oliveira, Ramsés.

Orientador: Amorim Jr, Helio.

RESUMO

Este trabalho de conclusão de curso tem como objetivo mostrar as aplicações

de uma Máquina Síncrona e suas características de funcionamento como Gerador

Síncrono e como Motor Síncrono através de ensaios característicos.

Este é um projeto de caráter experimental, com a finalidade de conhecer os

parâmetros elétricos de um conjunto Motor-Gerador, para geração de energia

elétrica em um determinado nível de tensão e frequência, realizado no laboratório do

UniFOA, através de ensaios práticos, tais como: ensaio a vazio, ensaio em curto,

curva de capacidade, curva V e Sincronismo.

Após conhecer todos os parâmetros do equipamento, foi possível apresentar

uma conclusão do trabalho, mostrando os principais pontos e limitações analisados,

dando um parecer sobre as reais condições de funcionamento do equipamento.

Todos os ensaios aqui realizados podem ser utilizados como procedimento

inicial para se conhecer uma Máquina Síncrona e um Motor de corrente contínua.

.

Palavras-chave: Gerador Síncrono, Motor Síncrono, Motor-Gerador



RETROFIT EM CONTROL DE CONVERTEDORES DE ACIARIA

Alunos: LEMOS, Douglas; SILVA, Rogério Aparecido

Orientador: ALVES, Péricles Guedes

RESUMO

Atualmente os estudos de técnicas digitais de controle, em substituição às

convencionais (analógicas), vêm sendo objetos de pesquisas nos laboratórios de

desenvolvimento de equipamentos eletrônicos. Os avanços nestes estudos foram

acelerados com o advento de novos processadores digitais de sinais, que além de

operarem em alta velocidade e possuírem alto grau de interface, também passaram

a ser de baixo custo. O presente projeto consiste na substituição do controle

analógico descontinuado de um Convertedor de Aciaria, que é um dos

equipamentos mais importantes na produção do aço líquido, por um controle digital

através de conversores estáticos em uma arquitetura de controle totalmente

distribuída e interligada através de redes de alta performance, disponibilizando

diversos recursos de manutenção.

Assim, com a economia globalizada, o nível de competitividade entre as empresas

tem aumentado a cada dia. O investimento em equipamentos que apresentam bons

índices de desempenho operacional tem siido uma boa alternativa para o aumento

de produção ou até mesmo para se manter a capacidade de produção visando

custos cada vez menores.

Palavras-chave: Convertedor; Conversores Estático; Controle Digital.

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