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Title in Portuguese: Estudo de confiabilidade aplicado à análise de alternativas de projeto de subestação industrial 69-13,8 kV baseado no modelo de Markov e análise de falha
Author: Cabral, Eduardo Almeida
Advisor(s): Sampaio, Raimundo Furtado
Keywords: Confiabilidade
Subestação
Árvore de Falha
Issue Date: 2020
Citation: CABRAL, Eduardo Almeida. Estudo de confiabilidade aplicado à análise de alternativas de projeto de subestação industrial 69-13,8 kV baseado no modelo de Markov e análise de falha. 2020. 81 f. Monografia (Graduação em Engenharia Elétrica)-Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2020.
Abstract in Portuguese: O estudo de confiabilidade, aplicado à análise de alternativas de projeto de subestação industrial, busca subsidiar o planejamento de engenharia das empresas frente aos avanços tecnológicos na área de proteção de sistemas elétricos. Tal planejamento visa minimizar os vultuosos prejuízos financeiros causados por interrupções no suprimento de energia elétrica. A principal estratégia para mitigar as consequências das falhas elétricas é modernizar as subestações industriais. Nesse sentido, a norma IEC 61.850 apresenta um padrão de comunicação que promove a interoperabilidade entre Dispositivos Eletrônicos Inteligentes (IED) de diferentes fabricantes. Além disso, tem-se estudado acerca do nível de confiabilidade das topologias de subestação com diferentes recursos operacionais. Nesse contexto, este trabalho apresenta um estudo de confiabilidade que analisa cenários de proteção com a adoção da IEC 61.850 em diferentes alternativas de projeto de uma subestação industrial 69-13,8 kV. Esta subestação apresentou outrora inúmeras interrupções no suprimento de energia elétrica. Para tanto, é necessário estudar os conceitos e fases do estudo de confiabilidade aplicado ao sistema elétrico, avaliar como a IEC 61.850 impacta na confiabilidade da subestação, modelar de forma estocástica os cenários para estudo, e analisar alternativas de projeto de subestação para planejamento de engenharia. Utiliza-se a metodologia de Análise por Árvore de Falha (AAF) em conjunto com o modelo de Markov, tendo como ferramenta os softwares TopEvent FTA e MS Excel. Por meio dessa metodologia, é possível comparar indicadores de confiabilidade de diferentes alternativas de projeto de subestação industrial 69-13,8 kV. Além disso, verifica-se que a adoção de seletividade lógica, conforme o padrão IEC 61.850, aumenta o nível de confiabilidade da subestação.
Abstract: The reliability study, applied to the analysis of alternatives for industrial substation design, seeks to subsidize the engineering planning of companies in the face of technological advances in the area of protection of electrical systems. Such planning aims to minimize the huge financial losses caused by interruptions in the supply of electricity. The main strategy to mitigate the consequences of electrical failures is to modernize industrial substations. In this sense, the IEC 61.850 standard presents a communication standard that promotes interoperability between Intelligent Electronic Devices (IED) from different manufacturers. In addition, the level of reliability of substation topologies with different operational resources has been studied. In this context, this work presents a reliability study that analyzes protection scenarios with the adoption of IEC 61.850 in different design alternatives for a 69-13,8 kV industrial substation. This substation once had numerous interruptions in the supply of electricity. Therefore, it is necessary to study the concepts and phases of the reliability study applied to the electrical system, evaluate how the IEC 61.850 impacts on the reliability of the substation, stochastically model the scenarios for study, and analyze alternatives for substation design for engineering planning . The Fault Tree Analysis (FTA) methodology is used in conjunction with the Markov model, using the software TopEvent FTA and MS Excel as a tool. Through this methodology, it is possible to compare reliability indicators for different alternatives for the 69-13,8 kV industrial substation project. In addition, it appears that the adoption of logical selectivity, according to the IEC 61.850 standard, increases the level of reliability of the substation.
URI: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/56322
metadata.dc.type: TCC
Appears in Collections:ENGENHARIA ELÉTRICA - Monografias

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