[pt] DIMENSIONAMENTO DE ESTOQUES DE TRANSFORMADORES EM SISTEMAS DE POTÊNCIA CONSIDERANDO FALHAS REPARÁVEIS E CATASTRÓFICAS

[en] SIZING OF TRANSFORMER STOCKS IN POWER SYSTEMS CONSIDERING REPAIRABLE AND CATASTROPHIC FAILURES

[pt] VENUS LIRIA SILVA MENDES

[pt] SIMULACAO MONTE CARLO

[pt] TRANSFORMADOR RESERVA

[pt] TRANSFERENCIA DE CARGA

[pt] SUBESTACAO MOVEL

[pt] SUBESTACAO DE DISTRIBUICAO

[pt] DIMENSIONAMENTO DE ESTOQUE DE TRANSFORMADORES

[pt] CONFIABILIDADE

[en] MONTE CARLO SIMULATION

[en] SPARE TRANSFORMER

[en] LOAD TRANSFER

[en] MOBILE SUBSTATION

[en] DISTRIBUTION SUBSTATION

[en] SIZING OF SPARE TRANSFORMERS

[en] RELIABILITY

[pt] Transformadores de subestações de distribuição requerem uma atenção especial pelos altos custos, longos tempos de reposição e por impactarem, quando falham, diretamente na confiabilidade da rede, provocando assim a interrupção de inúmeros usuários. Em geral, as subestações são projetadas com transformadores em paralelo, de forma que a carga pico possa ser atendida ainda que um transformador do grupo esteja avariado. No entanto, esta solução requer investimentos elevados. Uma alternativa consiste no compartilhamento de estoques de transformadores reservas e subestações móveis. O dimensionamento dos estoques deve ser feito com cautela, pois, um grande número de equipamentos pode aumentar desnecessariamente os custos de investimento, e um estoque insuficiente pode diminuir a confiabilidade do sistema e aumentar seus custos operacionais. Esta dissertação apresenta duas metodologias para o dimensionamento do estoque, o método de Markov e a simulação Monte Carlo, os quais são comparados quanto aos seus resultados e características quando aplicados a um mesmo sistema. Ambos os modelos foram utilizados para dimensionar o estoque para falhas do tipo catastróficas e reparáveis, separadamente. O método probabilístico baseado na simulação Monte Carlo foi aplicado a um grupo de transformadores da classe 115 kV e 15 MVA, visando demonstrar a capacidade da metodologia de encontrar soluções condizentes do ponto de vista técnico e econômico.

[en] Substation distribution transformers require special attention for their high costs, long replacement times and for impacting, when they fail, directly on the reliability of the electric network, thus causing the interruption of several costumers. In general, substations are designed with transformers in parallel, so that the peak load can be met even if a transformer in the group is damaged. However, this solution requires high investments. An alternative is to share stocks of spare transformers and mobile substations. Stock sizing should be done with caution, as a large number of equipment can unnecessarily increase investment costs, and insufficient stock can decrease system reliability and increase operating costs. This dissertation presents two methods for stock dimensioning based on Markov modeling and on Monte Carlo simulation, which are compared in terms of their results and characteristics when applied to the same system. Both models were used to scale the stock for catastrophic and repairable failures, separately. The probabilistic method based on the Monte Carlo simulation was applied to a group of 115 kV and 15 MVA class transformers, aiming to demonstrate the method s ability to find solutions that are technically and economically compatible.

ARMANDO MARTINS LEITE DA SILVA

JOAO GUILHERME DE CARVALHO COSTA

ARMANDO MARTINS LEITE DA SILVA

DELBERIS ARAUJO LIMA

JOAO GUILHERME DE CARVALHO COSTA

JOSE MARIA DE CARVALHO FILHO

2020-08-20

2020-03-27

[pt] TEXTO

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PORTUGUÊS

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https://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.49105