Artigos em Revistas

Diante do período pandêmico gerado pelo COVID-19, um novo formato de ensino foi exigido simultaneamente à necessidade do distanciamento social, com o uso de tecnologias digitais. Estas, apesar de incentivadas na educação em períodos anteriores, ainda não tinham sido integradas significativamente no cotidiano escolar. O cenário da pandemia, no entanto, apontou para a necessidade da adoção dessas tecnologias, recomendada pelos documentos expedidos pelo MEC e CNE no período. Dessa forma, o objetivo desta pesquisa é relatar a partir de um podcast, as experiências e percepções de professores de Ciências atuando prioritariamente na Amazônia brasileira, ainda que professores de outros estados tenham sido convidados, quanto ao uso de recursos digitais em sala de aula, bem como divulgar projetos e produções educacionais voltadas para o ensino de Ciências. Para tanto, foram entrevistados onze profissionais da educação dos municípios: Rio Branco (AC), Xapuri (AC), Coari (AM), Oriximiná (PA), Santo Antônio do Tauá (PA), Belém (PA), Ponta de Pedras (PA), Barreiras (BA), Barra do Bugres (MT), Guarantã do Norte (MT) e Cabedelo (PB). As entrevistas foram gravadas e editadas em softwares livres e distribuídas em diversas plataformas de streaming desde o início de julho de 2020, tendo atualmente um total de 434 audições. Constatou-se que apesar das inúmeras dificuldades relatadas pelos docentes com o uso de tecnologias digitais, principalmente em tempos de pandemia, a incorporação das Tecnologias Digitais da Informação e Comunicação no ensino, bem como a utilização do podcast como instrumento de divulgação científica e democratização do acesso à informação.

MATHEUS LEÃO MOTA, IRIS CAROLINE DOS SANTOS RODRIGUES, WELLINGTON DA SILVA FONSECA, FRANCE FRAIHA MARTINS

A busca por aprimoramento na eficiência energética levou ao emprego de novas tecnologias e materiais bem como a introdução de novas políticas para esse fim, que são adotadas em muitos países. Motores de indução de classes IE2, IE3 e IE4 sendo o IE4 o mais eficiente, foram analisados quanto os efeitos dos harmônicos de 2ª, 3ª e 5ª ordem com ligação em Y, na temperatura da carcaça e na corrente do motor. O motor IE4 apresentou nos testes maior susceptibilidade quanto as influencias das distorções harmônicas em relação aos motores IE2 e IE3.

IAGO R. M. R. MORAIS, JONATHAN M. TABORA, THIAGO M SOARES, MARIA EMILIA L TOSTES

A baixa magnitude de corrente produzida por uma falta de alta impedância (FAI) é uma de suas principais caracterís-ticas, fazendo com que sua detecção e localização sejam dificultadas para os equipamentos utilizados atualmente na proteção dos sistemas elétricos de potência, ficando então o condutor energizado, agravando a possibilita de ocorrência de incêndios e o risco de mortes de seres vivos. Registros das características da FAI em árvores é uma lacuna na literatura, a qual dificulta ainda mais o desenvolvimento de novos algoritmos de detecção e métodos de localização. Este estudo apresenta detalhes das caracte-rísticas de tensões e correntes de FAI em galhos de árvore do tipo Ipê Roxo, resultado de testes experimentais realizados em la-boratório projetado e montado para simulação de FAI em redes aéreas de distribuição, visando à obtenção de dados para uma fu-tura modelagem de FAI shunts em árvores. A captura dessas oscilografias foi realizada por um relé de proteção comercial.

ANDRÉ P. LEÃO, MARIA EMÍLIA L. TOSTES, JOÃO PAULO A.VIEIRA, UBIRATAN H. BEZERRA, MARCELO C. SANTOS, ÁDREA L. DE SOUSA, WESLEY R. HERINGER, MURILLO A. M. CORDEIRO, JUAN CARLOS H. PAYE, LUCAS DE PAULA A. PINHEIRO

Devido às recentes crises energéticas do setor elétrico brasileiro, tem-se a necessidade de desenvolver softwares capaz de auxiliar a gestão do consumo energético. Utilizando o sistema computacional desenvolvido é possível monitorar e analisar as tendências de grandezas elétricas, diminuir desperdício e, consequentemente, os gastos com energia elétrica. Por meio do software Sistema de Gestão de Energia Elétrica (SISGEE) desenvolvido na Universidade Federal do Pará (UFPA), tem-se monitorado o comportamento de cargas elétricas prediais em vários pontos no campus. Dado o exposto, este artigo apresenta o software, evidenciando a gestão de demanda e consumo, bem como a implementação de medidas de gerenciamento de energia, como a visualização e análise gráfica dos dados de consumo, tensão, corrente, potência (ativa, reativa e aparente), fator de potência, fator de carga, fator de demanda, distorção harmônica total de tensão e corrente, duração relativa da transgressão de tensão (precária e crítica), utilizadas para tomada de decisão para redução do consumo de energia elétrica e adequação do modelo tarifário contratado pela UFPA.

CLEYDSON MATOS LIMA, H. MASAAKI NAKAMURA, ULISSES CARVALHO PAIXÃO JÚNIOR, IZIDIO SOUSA DE CARVALHO, CARMINDA CÉLIA MOURA DE MOURA CARVALHO, MARIA EMÍLIA LIMA TOSTES

Um sistema de gestão energética tem como objetivo monitorar, controlar e gerir variáveis de grandezas elétricas, buscando otimizar determinado sistema. Neste artigo é apresentado o desenvolvimento do software e a aplicação do sistema de gestão de energia elétrica (SISGEE) na coleta de dados para análise do comportamento das cargas da Universidade Federal do Pará (UFPA). Por conseguinte, é apresentado um estudo de caso na UFPA, evidenciando o impacto do período de pandemia do COVID-19 na demanda e nos custos de energia no intervalo atual de quarentena (2020), quando comparado ao mesmo período letivo do ano de 2019.

RAFAEL R. G. DE OLIVEIRA, IAGO R. M. R. MORAIS, ULISSES C. PAIXÃO J., MARIA E. L. TOSTES, VINICIUS B. ANDRADE, CARMINDA C. M. M. CARVALHO

A automação e supervisão de sistemas tem sido crescente, propiciando o aumento da comodidade e confiabilidade, bem como o reduzido gasto de processos. Vinculado a aplicativos web com interface amigável, os sistemas automatizados proporcionam a eficientização de sistemas elétricos de edificações com extrema praticidade. Após o desenvolvimento de um sistema de automação de baixo custo, este artigo apresenta o desenvolvimento de uma aplicação web capaz de gerenciar um sistema automatizado de iluminação elétrica a partir de diferentes dispositivos com acesso à internet. Como estudo de caso, o trabalho apresenta o impacto da automação associado ao aplicativo web no consumo e custo de energia elétrica de um edifício de uma instituição de ensino público.

D. W. M. MONTEIRO, J. M. TABORA M. TABORA, U. C. PAIXÃO JR, E. P. DE S. LOBATO, A. R. M. DE SOUSA, C. C. M. DE M. CARVALHO, M. E. DE L. TOSTES

Esse artigo apresenta o projeto e a montagem de um laboratório para testes experimentais de faltas de alta impedância (FAI) em redes aéreas de distribuição. Testes experimentais de FAI em uma instalação elétrica trifásica de média tensão podem ser usados para determinar características e, por conseguinte, modelos matemáticos de FAI. O laboratório pode também ser usado para validação de métodos de detecção de FAI introduzidos como função em relés de proteção. O laboratório é composto essencialmente por um transformador trifásico de 225 kVA - 220 V/13,8 kV, um relé de proteção, uma contatora, disjuntores, elos fusíveis, cabos, TPs, TCs, um transformador trifásico de 75 kVA - 13,8 kV/220 V, cargas elétricas, e as diferentes superfícies de contato como objetos de teste. Nesse artigo, as principais características de FAIs foram levantadas, para diferentes superfícies de contato, por meio de testes experimentais realizados no Laboratório de Alta e Extra Alta Tensão (LEAT) da Universidade Federal do Pará (UFPA), em Belém-PA.

ANDRÉ P. LEÃO, MARIA EMÍLIA L. TOSTES, JOÃO PAULO A.VIEIRA, UBIRATAN H. BEZERRA, MARCELO C. SANTOS, ÁDREA L. DE SOUSA, WESLEY R. HERINGER, MURILLO A. M. CORDEIRO, JUAN CARLOS H. PAYE, LUCAS DE PAULA A. PINHEIRO

Between problems in the power grid expansions, distributed generation, energy market customers migrations, commercial losses and other problems, power distribution companies seek to improve both energy quality and costs reductions, enhancing profitability. A basic and crucial point for any energy company is how much energy to buy. That is, determining the amount of energy to be purchased as close as possible to that needed to serve its customers, avoiding financial losses by consuming more or less than they have. However, this is not a trivial problem, as energy consumption depends on several exogenous and endogenous factors, such as all the problems previously mentioned, in addition to economic, social, climatic, political and cultural aspects, among others. Thus, energy forecasts are realized with aid of both statistical analyzes and computational techniques. This article exposes a very short and short term energy forecast model using Neural Networks and feedback, applied in the new global context: the new coronavirus pandemic and its implications for energy consumption. The method was implemented with a real consumption dataset provided by the Brazilian energy company Equatorial from Para State and from Maranhao State. Very short term energy forecasts results reached a MAPE of around 1.2% in a 15-day window for both States, Para and Maranhao. For short term energy forecasts, results for both States were 3 possible scenarios in a window from June to December 2020, due to the unpredictability of the pandemic, especially in Brazil, which so far has shown no signs of reducing the contagion curve.

P. A. J. COUTO, C. A. F. ROCHA, F. P. MONTEIRO, S. C. A. MONTEIRO, M. E. L. TOSTES, U. H. BEZERRA

The measurement and analysis of partial discharges (PD) are like medical examinations, such as Electrocardiogram (ECG), in which there are preestablished criteria. However, each patient will present his particularities that will not necessarily imply his condemnation. The consolidated method for PD processing has high qualifications in the statistical analysis of insulation status of electric generators. However, although the IEEE 1434 standard has well-established standards, it will not always be simple to classify signals obtained in the measurement of the hydro generator coupler due to variations in the same type of PD incidence that may occur as a result of the uniqueness of each machine subject to staff evaluation. In order to streamline the machine diagnostic process, a tool is suggested in this article that will provide this signal classification feature. These measurements will be established in groups that represent each known form of partial discharge established by the literature. It was combined with supervised and unsupervised techniques to create a hybrid method that identified the patterns and classified the measurement signals, with a high degree of precision. This paper proposes the use of data-mining techniques based on clustering to group the characteristic patterns of PD in hydro generators, defined in standards. Then, random forest decision trees were trained to classify cases from new measurements. A comparative analysis was performed among eight clustering algorithms and random forest for choosing which is the superior combination to make a better classification of the equipment diagnosis. R2 was used for assessing the data trend.

ANA C. N. PARDAUIL, THIAGO P. NASCIMENTO, MARCELO R. S. SIQUEIRA, UBIRATAN H. BEZERRA, WERBESTON D. OLIVEIRA

Brazil has started an energy transition process through more efficient electric motors. The new legislation determining the IE3 Class as the minimum efficiency level in commercial electric motors became valid in August 2019. Currently, four induction motor classes are defined by the IEC 60034-30-1, with the IE4 class being the most efficient, and in the same way, proposals to achieve IE5 efficiency class are available in the market. Considering the upcoming new technologies, it is necessary to know the impact of power systems disturbances in IM's in view of future substitutions. This paper presents a detailed analysis of the impact of different percentages of under and over voltage unbalances on the temperature and performance of electric motors classes IE2, IE3 and IE4. Results show that the IE4 hybrid motor presents non-linear characteristics, being observed this motor shows less dependence on voltage variation, mainly undervoltage unbalance. An analysis of how this phenomenon impacts on the current harmonic distortions in the induction motors operation is also developed through Spearman's correlation matrices. Finally, models that represent the temperature increase of each motor with different voltage unbalance conditions are presented.

JONATHAN MUÑOZ TABORA, MARIA EMÍLIA DE LIMA TOSTES, EDSON ORTIZ DE MATOS, UBIRATAN HOLANDA BEZERRA, THIAGO MOTA SOARES, BRUNO SANTANA DE ALBUQUERQUE