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Metodologia para a classificação de descargas parciais utilizando redes neurais artificias.

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dc.creator.ID MACÊDO, E. C. T. pt_BR
dc.creator.Lattes http://lattes.cnpq.br/1567664152355721 pt_BR
dc.contributor.advisor1 COSTA, Edson Guedes da.
dc.contributor.advisor1ID COSTA, E. G. pt_BR
dc.contributor.advisor1Lattes http://lattes.cnpq.br/3930289115658143 pt_BR
dc.contributor.advisor2 FREIRE, Raimundo Carlos Silvério.
dc.contributor.advisor2ID FREIRE, R. C.S. pt_BR
dc.contributor.advisor2Lattes http://lattes.cnpq.br/4016576596215504 pt_BR
dc.contributor.referee1 NEVES, Washington Luiz Araújo.
dc.contributor.referee1ID NEVES, W. L. A. pt_BR
dc.contributor.referee2 JÚNIOR, Aldebaro Barreto da Rocha Klautau.
dc.contributor.referee2ID JÚNIOR, A. B. R. K. pt_BR
dc.contributor.referee3 VASCONCELOS, Flávio Henrique.
dc.contributor.referee3ID VASCONCELOS, F. H. pt_BR
dc.contributor.referee4 LOPES, Waslon Terllizzie Araújo.
dc.contributor.referee4ID LOPES, W. T. A. pt_BR
dc.description.resumo As Descargas Parciais se caracterizam por pulsos de corrente de alta frequência, que ocorrem no interior dos equipamentos elétricos de alta tensão e são originadas pelo processo de ionização do meio gasoso submetido a um campo elétrico elevado. Elas são tidas como fontes potenciais de defeitos nos isolamentos elétricos. Inicialmente o fenômeno ocorre no isolamento elétrico de forma parcial e existe a tendência, devido a fragilização do meio isolante, de se tornar total, o que causa um curto-circuito entre as partes energizadas e o referencial de terra, danificando o equipamento elétrico. Portanto, os níveis de ocorrência de descargas parciais devem ser acompanhados periodicamente em toda vida útil do equipamento. Durante muitos anos, a avaliação dos padrões obtidos a partir de medições de sinais de descargas parciais foi feita de forma visual, por meio da representação gráfica em forma de elipses dos sinais de corrente e tensão utilizando osciloscópios. O emprego de computadores e técnicas de inteligencia artificial, em medições de descargas parciais, permitiram o reconhecimento automático de padrões obtidos a partir das medições de descargas parciais, tanto em campo quanto em laboratório. Nesta Tese de doutorado, é proposta uma metodologia baseada em ferramenta computacional, que permite realizar a geração, processamento e identificação de tipos de defeitos em isolamentos elétricos por meio da classificação de sinais de descargas parciais. Para a geração de descargas parciais em laboratório, desenvolveu-se uma estrutura baseada em célula hermética, que possibilitou a geração de sinais de descargas parciais com características bem definidas. Verificou-se durante as medições que os sinais de descargas parciais eram bastante susceptíveis à interferências existentes no ambiente de medição, e para mitigar esse problema, utilizou-se a Transformada Wavelet. Foram avaliadas descargas parciais medidas em laboratório e verificou-se uma redução do nível de ruído significativa após o processo de filtragem. Dentre as wavelet mãe avaliadas, as Daubechies apresentaram desempenho relativamente superior, além de um tempo de processamento inferior em comparação às demais. A partir da medição e filtragem dos sinais de descargas parciais foram obtidos sinais que possuem padrões estatísticos bem definidos, os quais foram utilizados para identificar o tipo de defeito existente no equipamento de alta tensão. Verificou-se também a possibilidade de automatizar a identificação de defeitos a partir da utilização dos operadores estatísticos, por meio de técnicas de inteligência artificial. Foram implementadas três topologias de redes neurais artificiais, uma contendo apenas uma camada oculta, e outras contendo duas e três camadas ocultas. O desempenho das RNA para esse tipo de identificação de padrões foi satisfatório, principalmente utilizando a topologia composta por 2 camadas ocultas. Verificou-se que a taxa de acerto global médio desta topologia foi de aproximadamente 96%, apresentando um aumento significativo na taxa de acerto global e por classe em comparação com as topologias contendo uma e três camadas ocultas. O desempenho das topologias de RNA foi avaliado principalmente pelo emprego do erro quadrático médio e matrizes de confusão. pt_BR
dc.publisher.country Brasil pt_BR
dc.publisher.department Centro de Engenharia Elétrica e Informática - CEEI pt_BR
dc.publisher.program PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA ELÉTRICA pt_BR
dc.publisher.initials UFCG pt_BR
dc.subject.cnpq Engenharia Elétrica. pt_BR
dc.title Metodologia para a classificação de descargas parciais utilizando redes neurais artificias. pt_BR
dc.date.issued 2014-03-17
dc.description.abstract Insulation failure in power systems plant may be caused by manufacturing defects or by electrical, mechanical, thermal and chemical process which occur during operation. These processes create defects, including voids in solids, which locally reduces the dielectric insulation strength. Electrical discharge, may occur in these regions of reduced dielectric strength without discharge occurring in the regions of non-degraded insulation. A category of this electrical discharges is labeled Partial Discharges. The Partial Discharges measurement has long been used to evaluate insulation system design and as a quality assurance test for High Voltage apparatus prior to installation and during the equipment operational time. Partial Discharge is characterized by high frequency current pulses originating in gas ionization processes when damaged insulation is submitted to high values of electric field. The aim of this thesis is to present a comprehensive methodology for emulation, processing, and automatic classification of several types of partial discharge signals. For the generation of partial discharges in laboratory it was developed a hermetic cell that allowed the generation of well defined partial discharges signals. It was verified during the measurements that the partial discharges signal were susceptible to noise existing in measurement area. To mitigate this problem, it was used the Wavelet Transform. Several partial discharges signals obtained in laboratory were evaluated and was verified a significat noise level reduction after the filtering process. Among the evaluated wavelets families, the Daubechies have presented the best performance, besides a lower computational processing time in relation to the other wavelet families. In the sequence, feature extraction was performed using statistical parameters calculation for each insulation defect configuration. The obtained feature data was used as input in a variety of Artificial Neural Network (ANN) topologies for an automatic identification and interactive determination of the most suitable ANN topology (i.e. number of artificial neurons and hidden layers) for this purpose. Three topologies of ANN were implemented, the first was based in one hidden layes, the second in two hidden layes and the last in tree hidden layers. The performance of classification was satisfatory, mainly the topology based on two hidden layers. It was obtained a global recognition rate of aproximatedely 96%, presenting a better result in comparison with the other topologies. The performance of the ANN topologies was evaluated using the mean squared error and confusion plots. pt_BR
dc.identifier.uri http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/18180
dc.date.accessioned 2021-04-19T17:22:00Z
dc.date.available 2021-04-19
dc.date.available 2021-04-19T17:22:00Z
dc.type Tese pt_BR
dc.subject Descargas parciais pt_BR
dc.subject Redes neurais artificiais pt_BR
dc.subject Classificação de descargas parciais pt_BR
dc.subject Processamento estático pt_BR
dc.subject Diagnóstico de isolamentos pt_BR
dc.subject Medições clássicas pt_BR
dc.subject Inteligência artificial pt_BR
dc.subject Partial discharges pt_BR
dc.subject Artificial neural networks pt_BR
dc.subject Classification of partial discharges pt_BR
dc.subject Static processing pt_BR
dc.subject Insulation diagnostics pt_BR
dc.subject Classic measurements pt_BR
dc.subject Artificial intelligence pt_BR
dc.rights Acesso Aberto pt_BR
dc.creator MACÊDO, Euler Cássio Tavares de.
dc.publisher Universidade Federal de Campina Grande pt_BR
dc.language por pt_BR
dc.title.alternative Methodology for the classification of partial discharges using artificial neural networks. pt_BR
dc.identifier.citation MACÊDO, Euler Cássio Tavares. Metodologia para a classificação de descargas parciais utilizando redes neurais. 2014. 154f. http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/18180 pt_BR


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