Especial Online ISSN 1982-1816 www.unifoa.edu.br/cadernos/especiais.html RESUMO DOS TRABALHOS DE CONCLUSÃO DE CURSO Engenharia Elétrica 2011-1 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. Cadernos UniFOA – Especial Online RESUMO DOS TRABALHOS DE CONCLUSÃO DE CURSO Engenharia Elétrica / 2011-1 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 Cadernos UniFOA – Especial Online RESUMO DOS TRABALHOS DE CONCLUSÃO DE CURSO Engenharia Elétrica / 2011-1 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. Cadernos UniFOA – Especial Online RESUMO DOS TRABALHOS DE CONCLUSÃO DE CURSO Engenharia Elétrica / 2011-1 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). Cadernos UniFOA – Especial Online RESUMO DOS TRABALHOS DE CONCLUSÃO DE CURSO Engenharia Elétrica / 2011-1 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. Cadernos UniFOA – Especial Online RESUMO DOS TRABALHOS DE CONCLUSÃO DE CURSO Engenharia Elétrica / 2011-1 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. Cadernos UniFOA – Especial Online RESUMO DOS TRABALHOS DE CONCLUSÃO DE CURSO Engenharia Elétrica / 2011-1 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. Cadernos UniFOA – Especial Online RESUMO DOS TRABALHOS DE CONCLUSÃO DE CURSO Engenharia Elétrica / 2011-1 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. Cadernos UniFOA – Especial Online RESUMO DOS TRABALHOS DE CONCLUSÃO DE CURSO Engenharia Elétrica / 2011-1 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. Cadernos UniFOA – Especial Online RESUMO DOS TRABALHOS DE CONCLUSÃO DE CURSO Engenharia Elétrica / 2011-1 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 Cadernos UniFOA – Especial Online RESUMO DOS TRABALHOS DE CONCLUSÃO DE CURSO Engenharia Elétrica / 2011-1 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.