Faculdade de Engenharia Elétrica - FEE/CAMTUC

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Acesso aberto (Open Access)
Adequação do SPDA de um armazém graneleiro para atendimento das Normas Técnicas do Corpo de Bombeiros (NTCBs) para emissão do Alvará de Segurança Contra Incêndio e Pânico (ASCIP)
(0026-07-20) COSTA, Victor Sérgio Oliveira da; BERNARDES, Bernard Carvalho; http://lattes.cnpq.br/7562545099461171; https://orcid.org/0000-0001-8180-9407
Este trabalho tem como objetivo propor a adequação do Sistema de Proteção contra Descargas Atmosféricas (SPDA) de um armazém graneleiro localizado na cidade de Água Boa - MT, assegurando o cumprimento da NBR 5419:2015 e das NTCBs do estado de Mato Grosso. A finalidade é garantir que todos os parâmetros técnicos atendam aos critérios de vistoria do CBMMT para a emissão do Alvará de Segurança Contra Incêndio e Pânico (ASCIP). Diante disso, uma empresa foi contratada para elaborar o memorial de cálculo, inspecionar o SPDA existente e diagnosticar as não conformidades no sistema de proteção atual. Com base nesse diagnóstico, uma segunda empresa foi acionada para executar as adequações nos subsistemas de captação, descida e aterramento de todas as estruturas em desconformidade. Após a finalização das obras, concluiu-se que o SPDA cumpre todos os parâmetros técnicos das normas nacionais e estaduais, tornando a unidade apta para a vistoria técnica do Corpo de Bombeiros e para a emissão do ASCIP.
Acesso aberto (Open Access)
Análise da influência da inserção de geração distribuída na proteção por relés de sobrecorrente em redes de distribuição de energia
(2023-02-10) SETH, Geisielen Cirqueira; BERNARDES, Bernard Carvalho; http://lattes.cnpq.br/7562545099461171; https://orcid.org/0000-0001-8180-9407
A crescente necessidade de diversificação da matriz energética devido tanto a fatores ambientais quanto a econômicos, aliado as vantagens da geração descentralizada, e crescente aumento na demanda de energia elétrica causam um crescimento expressivo da geração distribuída no Brasil. Com base nisto, o presente estudo tem como principal foco analisar a influência na proteção por relés de sobrecorrente devido à inserção de geração distribuída em dois sistemas de distribuição radiais. O objetivo geral é entender de que forma a inserção massiva de geradores síncronos reflete na proteção do sistema e fornecimento de energia elétrica aos consumidores finais. Para tanto, definiram-se os seguintes objetivos específicos, simular faltas nos Sistemas de Distribuição de Energia Elétrica via DIgSILENT, analisar as principais alterações na corrente de curto-circuito após a inserção da geração distribuída e entender de que forma essa alteração impacta na atuação dos relés de sobrecorrente. Abordar o estudo de curto-circuito aplicado aos relés de sobrecorrente justifica-se, pois nos últimos anos o sistema interligado de energia elétrica brasileiro sofreu uma enorme expansão devido à grande inserção de geração distribuída, o que pode impactar na atuação desses dispositivos. Com o levantamento dos dados ao longo das simulações, foi possível concluir que a inserção de geração distribuída no sistema contribui para o aumento da corrente de curto-circuito, o que consequentemente pode refletir em desajustes nos parâmetros de projeto do relé de sobrecorrente, sendo um potencial fator de risco para a atuação satisfatória em casos de falhas.
Acesso aberto (Open Access)
Análise das percepções de segurança com eletricidade dos trabalhadores da cidade de Abaetetuba-PA
(2024-02-28) FONSECA, Alessandro de Araújo; SOUZA, Juliete da Silva; http://lattes.cnpq.br/7297284034041670; https://orcid.org/0000-0003-4903-3842; COSTA, Andrécia Pereira da; http://lattes.cnpq.br/5478432438981293; https://orcid.org/0000-0001-7607-8769
Este trabalho tem como objetivo analisar a percepção sobre segurança com eletricidade, de trabalhadores da cidade de Abaetetuba-Pará, tendo como parâmetro as medidas de segurança descritas na NR-10. A pesquisa surge da necessidade de compreender as condições de trabalho no setor elétrico do município, diante da persistência de acidentes de origem elétrica no país, apesar das regulamentações vigentes no Brasil. Para isso, foi desenvolvido um questionário composto por doze perguntas que exploravam conceitos relacionados às medidas de controle e prevenção de acidentes com eletricidade. A pesquisa contou com a participação de trinta profissionais, as entrevistas se deram de forma presencial e também online por meio de aplicativo Whatsapp. Os participantes foram escolhidos a partir de contatos conhecidos do autor, com ampliação por meio de indicações desses profissionais e também visitas presenciais a locais de trabalho complementaram a seleção. Após a análise de dados, observou-se que a maioria dos participantes é composto por jovens, que possuem conhecimento técnico na área, obtido através de curso profissionalizante, curso técnico ou prática. E possuem tempo médio de experiência profissional por volta de 10 anos. Os profissionais mostraram seguir os principais parâmetros da NR-10, como o uso de EPI bem como a não utilização de adornos durante as atividades profissionais. Outro ponto analisado foi a competência desses profissionais ao lidar com situações de primeiros socorros ou incêndios relacionados à energia elétrica. Uma quantidade significante dos entrevistados admitiu não possuir habilidades adequadas para intervir nessas circunstâncias, indo de encontro às exigências da NR-10. Finalmente, identificou-se a necessidade de os profissionais buscarem qualificação na área, por meio de cursos profissionalizantes, técnico ou mesmo superior, tal como o treinamento e reciclagem da NR-10. Essa iniciativa visa aprimorar as condições de segurança e diminuir os riscos de acidentes no acidente de trabalho.
Acesso aberto (Open Access)
Análise de atributos de sinais de vibração para o diagnóstico de falhas em rolamentos utilizando PCA e clustering hierárquico
(0026-07-24) PIANO, Felipe Silveira; BAYMA, Rafael Suzuki; http://lattes.cnpq.br/6240525080111166
Nas indústrias, é indispensável obter alta disponibilidade e confiabilidade dos equipamentos para garantir a continuidade operacional das plantas. Nesse contexto, os rolamentos são os componentes de maior ocorrência em máquinas rotativas de plantas industriais. Por isso, o monitoramento das condições desse componente cresceu significativamente nas últimas décadas, e a manutenção preditiva está utilizando técnicas cada vez mais sofisticadas para a detecção e diagnóstico de falhas em rolamentos. As abordagens modernas consistem na análise dos sinais de vibrações e sua classificação por ferramentas de Aprendizado de Máquina. As pesquisas nesse ramo se concentram em métodos de aprendizado supervisionado. Portanto, este trabalho busca contribuir com as lacunas de pesquisas em aprendizado não supervisionado para analisar essas falhas, utilizando as técnicas de Principal Component Analysis (PCA) e Clustering Hierárquico. Os sinais de vibração analisados fazem parte de um banco de dados disponibilizado publicamente, oferecido pela Case Western Reserve University- CWRU. Inicialmente, os sinais são janelados e são obtidos os seguintes atributos no domínio do tempo para cada janela: Nível Global RMS, Fator de Crista, Fator K, Curtose e Assimetria. Com esses atributos, foram elaborados os gráficos de boxplot, histograma, pairplot e matriz de correlação. Em seguida, os atributos são padronizados e é aplicado o PCA para diminuir as ambiguidades e reduzir a dimensionalidade dos dados. As duas primeiras componentes principais foram utilizadas como novos atributos para o Clustering Hierárquico. Por fim, foram elaborados o dendrograma e uma tabela rastreando as classes presentes em cada cluster encontrado. Os resultados demonstraram a viabilidade de se utilizar técnicas de Aprendizado de Máquina não supervisionado na análise de atributos para o diagnóstico de falhas em rolamentos.
Acesso aberto (Open Access)
Análise de classificadores multiclasse aplicados a sinais de EEG baseados em SSVEP
(2025-08-13) AZEVEDO, João Lucas Santos; SILVA, Cleison Daniel; http://lattes.cnpq.br/1445401605385329; https://orcid.org/0000-0001-8280-2928
Interfaces Cérebro-Máquina (ICM) têm cada vez mais tomado uma posição de destaque dentro do meio acadêmico, sendo sua otimização e refinamento um dos objetos de maior interesse no campo da engenharia e neurociência, devido ao seu potencial de promover autonomia e melhorar a qualidade de vida, especialmente de pessoas com limitações motoras. Entre as abordagens existentes, as ICMs baseadas em Steady-State Visually Evoked Potentials (SSVEPs) se destacam pela praticidade e simplicidade na conversão de estímulos visuais em comandos. Os sistemas ICM baseados em SSVEP usam respostas cerebrais à estímulos visuais calibrados em frequências específicas, os quais são interpretados como diferentes comandos, a fim de serem utilizados em um dispositivo externo ou aplicação digital. Neste contexto, o presente trabalho realiza uma análise comparativa de classificadores multiclasse aplicados a sinais de EEG obtidos com o paradigma SSVEP, utilizando dados públicos do RIKEN-LABSP. Foram implementadas diferentes estratégias de extração de características e pré-processamento antes da aplicação dos classificadores Linear Discriminant Analysis (LDA), K Nearest Kneighbors (KNN) e Random Forest. Os resultados demonstram a viabilidade da abordagem, com acurácias máximas de 100%, 83,33% e 74,81% para janelas temporais de 2s, 1 s e 500 ms, respectivamente. O classificador LDA apresentou o melhor desempenho entre os avaliados, sendo o mais adequado para a tarefa proposta.
Acesso aberto (Open Access)
Análise de dados de manutenção usando aprendizado de máquina: estudo de caso em uma peneira vibratória do segmento de mineração
(2021-12-30) LACERDA, Rickelle Moraes; BAYMA, Rafael Suzuki; http://lattes.cnpq.br/6240525080111166
Em busca de um problema recorrente em uma grande empresa de mineração que pudesse ser estudado e abordado, foram realizadas pesquisas e análises em sistemas supervisórios e de aquisição de dados referentes a equipamentos que estão inseridos no processo de beneficiamento do minério, e assim selecionou-se uma peneira para esse estudo que apresentou 109 eventos de falhas dos setores de Elétrica, Instrumentação e Automação durante todo o ano de 2019. A partir dessa escolha foram feitas análises quantitativas e qualitativas, investigações e pesquisas em campo para buscar justificativas para o número elevado de eventos que geraram manutenções. Um Perfil de Perdas, que consiste na estratificação das perdas do processo produtivo por meio de gráficos de Pareto, a fim de identificar quais são as maiores oportunidades de ganho no equipamento foi elaborado. Assim como se fez uso da ferramenta FMEA (Análise dos Modos e Efeitos de Falha) que apontou quais falhas são mais críticas e quais ações com certa prioridade devem ocorrer para que dessa forma se alcance uma maior Confiabilidade do ativo. Neste contexto, entendeu-se a importância de através da Inteligência Artificial e do Aprendizado de Máquina criar um código no MATLAB usando as técnicas PCA e Clustering. Sendo capazes de, a partir de amostras de dados referentes ao funcionamento da peneira, analisar o comportamento desses dados e descobrir o que seriam os que apresentam anomalias, se encaixando em grupos de classe de dados com defeito, e os que não possuem em grupos de classe de dados sem defeito. Para que dessa forma seja possível diagnosticar o equipamento e futuramente, melhorando o código, seja possível até mesmo prever falhas neste e em seus semelhantes, fazendo com que perdas no processo sejam mitigadas.
Acesso aberto (Open Access)
Análise de manutenção industrial em transformadores de potência e seus custos com ênfase na coleta de óleo isolante
(2024-10-31) COELHO, Brenda Carolina Ponte; COUTO, Thalita Lourrany Santos; BAYMA, Rafael Suzuki; http://lattes.cnpq.br/6240525080111166
O objetivo deste trabalho demonstrar os benefícios da manutenção preditiva, em especial a analise de óleo isolante de transformadores de potencia, para a prevenção de perdas e danos materiais de uma indústria siderúrgica. Para seu desenvolvimento, inicialmente, foi realizada revisão bibliográfica dos tipos de transformadores, manutenção e, mais especificamente, os métodos para interpretação de analise de óleo isolante. Com base nisso, foram apresentados dois estudos de caso. Foram abordados casos reais de falha em transformadores, em que utilizaram a analise de óleo, mais precisamente, a concentração de gases dissolvidos, para determinar o diagnostico, bem como uma analise de custos e perdas de produção relacionadas a cada caso. O primeiro caso se trata de um transformador de 6MVA que foi substituído devido a deterioração interna causada pelo acumulo de gases, que gerou um superaquecimento da parte ativa do transformador e a danificou, deixando o equipamento inoperante. No segundo caso, o estudo apresenta um transformador de 75MVA que falhou inesperada- mente com nível de acetileno elevado. Nesse cenário, ele não foi religado antes da realização de diagnósticos para identificar o possível defeito, que revelou a perda do equipamento. Para cada um dos casos, utilizou-se os resultados de analises de óleo, ou seja, a concentração de gases combustíveis, para determinar a causa da avaria, com auxílio dos métodos mais utilizados na indústria. Além disso, para cada situação, foi estimado o custo envolvido, considerando danos materiais e perda de produção, evidenciando o beneficio de um bom planejamento e execução de manutenções em transformadores.
Acesso aberto (Open Access)
Análise de um sistema fotovoltaico com base em dados de entrada e utilização do software PVsyst®
(2023-07-20) GOMES, Daniel Aviz; SOUZA, Juliete da Silva; http://lattes.cnpq.br/7297284034041670; https://orcid.org/0000-0003-4903-3842; COSTA, Andrécia Pereira da; http://lattes.cnpq.br/5478432438981293; https://orcid.org/0000-0001-7607-8769
Este trabalho propõe uma análise comparativa de um sistema fotovoltaico interligado à rede de distribuição pública, com o uso do software PVsyst®, programa utilizado por engenheiros para dimensionamentos de sistemas fotovoltaicos. O intuito é analisar a geração de energia estimada pelo software com os dados reais do projeto, isto é, a energia que realmente foi gerada. É feita uma comparação que destaca os principais parâmetros do projeto, como por exemplo, eficiência, geração e perdas. Este trabalho é dividido em duas etapas, a primeira etapa é feita a coleta de dados referente ao local do projeto, por exemplo, dados geográficos, irradiância, produção de energia e informações dos equipamentos utilizados. Para a segunda etapa é realizado a simulação através do programa PVsyst® de acordo com os dados de entrada. Neste programa, os principais módulos utilizados para alocação das informações foram: orientação e variantes do sistema. Após realizado a verificação, concluiu-se que os dois métodos, tanto do dimensionamento real quanto da simulação convergem para a mesma solução. A edificação na qual realizou-se o estudo possui a geração de energia anual de aproximadamente 28.850 kWh, toda a energia gerada não é destinada para o local e sim para alimentar quatro Unidades Consumidoras (UCs) remotamente. Portanto estas análises permitem inferir que é possível obter considerável retorno (pay back) como retorno financeiro e ecológico, além de colaborar com a preservação dos recursos naturais.
Acesso aberto (Open Access)
Análise de viabilidade financeira do uso de um sistema fotovoltaico isolado para irrigação de açaí no Quilombo de Umarizal – Baião – PA
(2025-06-27) RODRIGUES, Yan Victor Vilhena; GRANHEN, Ewerton Ramos; http://lattes.cnpq.br/7145304044863944
Esta monografia apresenta uma análise de viabilidade financeira de um sistema fotovoltaico isolado (SFI) dimensionado para irrigação açaí em uma propriedade no Quilombo de Umarizal, município de Baião no Pará. A propriedade avaliada não dispõe de energia elétrica fornecida por redes de distribuição, e o sistema fotovoltaico dimensionado visa suprir exclusivamente uma motobomba submersa de 1 Cv e uma motobomba centrifuga 1/2 Cv que foram selecionadas para esse estudo com base em dados coletados na propriedade. O dimensionamento das bombas d’água e consequentemente do sistema fotovoltaico foi realizado considerando o quantitativo de 320 plantas de açaí com consumo de 100 litros de água por planta e a irradiação solar considerada no local foi de 4,48 KWh/m2. No dimensionamento do sistema gerador, determinou-se a necessidade de 6 modulo fotovoltaico de 600 W do fabricante Era Solar, ligados em série, resultando em uma potência nominal de 3600 Wp no sistema e capacidade de geração energética diária de 16,11 KWh/dia. Para a análise dos resultados, calculou-se um investimento inicial de R$ 12.645,18 para compra das motobombas, inversor de frequência, módulos fotovoltaicos, cabos e instalação do sistema fotovoltaico. E usando a tarifa do quilowatt-hora fixada em 0,93845 R$/KWh para zona rural no Estado do Pará em 2025, com a previsão de aumento anual de 5,6 % no custo da energia, e uma estimativa de degradação anual de 0,55% na capacidade de geração dos módulos. Desenvolveu-se uma tabela no software Excel para avaliar a viabilidade econômica do projeto no período de 25 anos por meio de índices financeiros. Utilizando como comparativo dois cenários, o primeiro com o investimento sendo feito pela proprietária e o segundo por meio de um financiamento do Pronaf Bioeconomia. De modo que, no Cenário 1 para uma TMA de 14,83%, os resultados observados foram um VPL de positivo de R$ 10.515,56, uma TIR de 24%, que é maior que a taxa mínima de atratividade, e um payback de 5 anos e 5 meses. Enquanto no Cenário 2 para a mesma TMA de 14,83% os resultados observados foram um VPL de positivo de R$ 3.004,62, uma TIR de 17%, que também é maior que a taxa mínima de atratividade, e um payback de 8 anos e 11 meses. Com isso, concluiu-se que o investimento nesse projeto fotovoltaico se mostra financeiramente viável tanto com investimento direto, quanto por meio de financiamento do PRONAF.
Acesso aberto (Open Access)
Análise do espalhamento eletromagnético de Rayleigh em nanoesferas core-shell
(2017) CRUZ, André Felipe Souza da; COSTA, Karlo Queiroz da; http://lattes.cnpq.br/7932708321834647
O estudo de nanopartículas metálicas tem sido de grande importância no desenvolvimento de dispositivos de sensoriamento em nanoestruturas, e aplicações em nanofotônica. Neste trabalho é apresentado um estudo teórico da interação entre uma onda eletromagnética e uma nanoestrutura de ouro com geometria esférica, possuindo esta uma fina camada dielétrica de sílica (core-shell). Considera-se que o diâmetro efetivo da partícula é muito menor que o comprimento de onda do campo elétrico incidido, caracterizando o espalhamento quase estático de Rayleigh. Utilizando um modelo analítico através da equação de Laplace foi verificada a interação entre o campo de uma carga pontual e a nanoesfera, entre um campo uniforme e uma nanoesfera, e entre um campo uniforme e uma nanoesfera coreshell. Em seguida, utilizando um modelo numérico, foi verificada a interação do campo elétrico entre duas nanoesferas core-shell, em função da distância entre elas. Para a nanopartícula isolada, foram comparados os parâmetros de eficiência em seções transversais de espalhamento, absorção e extinção, com dados experimentais de curvas de Absorvância. Os resultados mostram as mudanças resultantes das interações na faixa do espectro variando de 450nm a 750nm, e utilizando a modelagem abordada é verificada a faixa de validade do método quase estático para as dimensões das partículas.

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