TCC Engenharia Elétricahttps://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/74502026-09-05T16:45:24Z2026-09-05T16:45:24ZDesenvolvimento e Verificação de uma Ferramenta Orientada a Objetos em Python para Modelagem Magnética Quase-Estática Axissimétrica em Regime HarmônicoZuglianello, Daniel Narcisohttps://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/2753952026-09-04T16:34:32Z2026-09-02T00:00:00ZDesenvolvimento e Verificação de uma Ferramenta Orientada a Objetos em Python para Modelagem Magnética Quase-Estática Axissimétrica em Regime Harmônico
Zuglianello, Daniel Narciso
O projeto de dispositivos eletromagnéticos depende de simulações numéricas para reduzir os custos associados à prototipagem física exaustiva.
A incorporação, em ferramentas numéricas, de modelos empíricos customizados de materiais, como aqueles destinados à representação de perdas no
ferro e de efeitos de alta frequência em condutores, costuma ser dificultada pela rigidez de softwares de alto nível ou pela complexidade matemática
de bibliotecas de baixo nível.
Diante desse cenário, este trabalho apresenta o desenvolvimento e a verificação matemática de uma ferramenta computacional
orientada a objetos, em linguagem Python, voltada à modelagem de sistemas magnéticos quase-estáticos e axissimétricos em regime harmônico. A arquitetura
da ferramenta foi projetada para suportar a customização direta de equações constitutivas não lineares e com dependência espacial. Para garantir a
confiabilidade da ferramenta, o solucionador foi submetido a um conjunto de testes de verificação.; The design of electromagnetic devices relies on numerical simulations to reduce the costs associated with exhaustive physical prototyping. The incorporation, in numerical tools, of custom empirical material models, such as those aimed at the representation of iron losses and high-frequency effects in conductors, is often hindered by the rigidity of high-level software or by the mathematical complexity of low-level libraries.
Given this scenario, this work presents the development and mathematical verification of an object-oriented computational tool, in Python language, aimed at modelling quasi-static and axisymmetric magnetic systems in the harmonic regime. The tool was designed to support the direct customisation of nonlinear and spatially dependent constitutive equations.
To ensure the tool's reliability, the solver was subjected to a battery of verification tests.
TCC (graduação) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Engenharia Elétrica.
2026-09-02T00:00:00ZSensoriamento da impedância de contato na eletroporação: quantificação dos efeitos de anomalias do gel condutor em eletroquimioterapiaBongiolo, Luiza Alveshttps://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/2746172026-07-23T17:11:04Z2026-07-10T00:00:00ZSensoriamento da impedância de contato na eletroporação: quantificação dos efeitos de anomalias do gel condutor em eletroquimioterapia
Bongiolo, Luiza Alves
A eletroporação (EP) consiste na aplicação de campos elétricos de curta duração e alta
intensidade para criar poros na membrana plasmática das células. Dependendo da intensidade
do campo aplicado, o processo pode ser reversível, permitindo a abertura temporária dos
poros para a entrada de medicamentos quimioterápicos e posterior recuperação celular, ou
irreversível, resultando na morte celular quando os poros não se fecham. A eficácia de
terapias baseadas nesse fenômeno, como a eletroquimioterapia (ECT), depende
fundamentalmente da distribuição do campo elétrico no volume alvo, a qual é severamente
limitada pela qualidade da interface de acoplamento entre o eletrodo e o tecido biológico. Este
trabalho analisou o impacto de falhas típicas nessa interface, quantificando como anomalias
na aplicação do gel condutor distorcem a distribuição do campo e o perfil de corrente elétrica.
A pesquisa utilizou o eletrodo de haste padrão (agulha única) para investigar essa interface
sob cinco cenários operacionais: contato seco, acoplamento ideal, inclusão de bolhas de ar,
cobertura lateral incompleta e aplicação insuficiente na base. O método consistiu em
simulações numéricas no software COMSOL Multiphysics e na validação experimental
correspondente em tecido vegetal (Solanum tuberosum), complementada pelo
desenvolvimento de um algoritmo computacional para a reconstrução tridimensional das
amostras reais a partir do processamento de imagens de suas fatias. Durante os ensaios
práticos, realizou-se a aquisição de corrente em tempo real para cada grupo experimental. Os
resultados demonstraram que a aplicação irregular do gel altera significativamente a
distribuição prevista do campo, criando pontos de alta densidade de corrente e reduzindo a
área efetiva de tratamento. A comparação estatística confirmou a aderência entre as previsões
computacionais e os dados de bancada, enquanto o mapeamento por reconstrução 3D permitiu
quantificar com precisão o volume real de tecido afetado, evidenciando que o grupo sem gel
apresentou a menor área tratada. Concluiu-se que, embora a análise do perfil de corrente
permita o diagnóstico de falhas críticas de acoplamento, a distinção entre tipos específicos de
erros apresenta limitações quando as variações de corrente são numericamente próximas. O
estudo contribui para a otimização da segurança clínica em procedimentos minimamente
invasivos ao evidenciar a necessidade de monitoramento rigoroso da interface eletrodo-tecido.
TCC (graduação) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Engenharia Elétrica.
2026-07-10T00:00:00ZAnálise da proteção de redes de distribuição frente à inserção de MMGDDanielski, Guilhermehttps://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/2745952026-07-22T15:45:52Z2026-07-15T00:00:00ZAnálise da proteção de redes de distribuição frente à inserção de MMGD
Danielski, Guilherme
Este trabalho analisa o impacto da inserção de micro e minigeração distribuída (MMGD) fotovoltaica sobre a atuação da proteção de sobrecorrente em uma rede de distribuição radial. O estudo foi desenvolvido no software EMTP, utilizando como sistema teste o alimentador IEEE 34 barras. A partir de um modelo base do alimentador, foram inseridos e parametrizados dispositivos de proteção compostos por um relé de sobrecorrente de fase e neutro, com atuação única, e fusíveis tipo K em ramais e equipamentos específicos. Em seguida, foram adicionados conjuntos fotovoltaicos baseados em inversores, distribuídos em diferentes pontos do alimentador, totalizando até 480 kVA de MMGD. As simulações consideraram faltas trifásicas e monofásicas à terra, sólidas e com impedância de 20 Ω, com o objetivo de avaliar alterações nas correntes medidas, nos tempos de atuação e na seletividade entre relé e fusíveis. Os resultados indicaram que, para os cenários analisados, a inserção da MMGD não impediu a atuação da proteção de sobrecorrente nem provocou perda de seletividade entre o fusível F5 e o relé de retaguarda. Entretanto, foram observadas alterações nos tempos de atuação, especialmente em faltas com impedância. Na falta trifásica com 20 Ω, o aumento da penetração de MMGD reduziu a corrente medida no alimentador e elevou o tempo de atuação da função 51P. Nas faltas monofásicas, a função 51N permaneceu sensibilizada em todos os casos. Também foi observado que, após a abertura do fusível em cenários com MMGD, permaneceu uma pequena contribuição de corrente proveniente dos inversores por um intervalo adicional, até a atuação de suas proteções internas. Conclui-se que a presença de MMGD fotovoltaica baseada em inversores pode alterar o comportamento temporal da proteção de sobrecorrente, mesmo quando a seletividade e a sensibilidade são preservadas.
TCC (graduação) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Engenharia Elétrica.
2026-07-15T00:00:00ZPriorização de investimentos em redes de distribuição de energia: um modelo de benchmarking de continuidade baseado em aprendizado de máquinaOrleans, Gabrielhttps://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/2744942026-07-20T12:47:22Z2026-07-13T00:00:00ZPriorização de investimentos em redes de distribuição de energia: um modelo de benchmarking de continuidade baseado em aprendizado de máquina
Orleans, Gabriel
A continuidade do fornecimento de energia é regulada no Brasil por metas de DEC e FEC cujo descumprimento gera compensações financeiras às distribuidoras, que estipulam duração e frequência máximas regulatórias de interrupções elétricas. Diante de orçamento limitado e milhares de alimentadores urbanos, priorizar investimentos pelo pior indicador absoluto é insuficiente, pois confunde a magnitude do problema, ligada ao porte do alimentador, com a real possibilidade de melhorá-lo. Este trabalho propõe uma metodologia de priorização baseada em benchmarking de continuidade por aprendizado de máquina. Um modelo de regressão baseado em gradient boosting estima o cliente-hora interrompido (CHI) esperado de cada alimentador a partir apenas de suas características estruturais, alcançando um $R^2$ de 0,53 em validação cruzada por conjunto, patamar calibrado que constitui um referencial confiável. O resíduo entre o observado e o esperado resulta na folga, ou seja, o quanto o alimentador está aquém de pares estruturalmente semelhantes. A parcela persistente da folga é cruzada com a magnitude do problema por média geométrica, gerando um instrumento de priorização renormalizado internamente a cada distribuidora, e a decomposição do indicador em três margens classifica cada alimentador por tipo de problema dominante. Aplicada a cerca de treze mil alimentadores da base pública da ANEEL, entre 2018 e 2024, o modelo demonstrou robustez, com estabilidade temporal fora da amostra medida por correlação de Spearman de 0,78. A abordagem transforma registros históricos em um instrumento defensável de planejamento de investimentos.; In Brazil, electricity supply continuity is regulated through DEC and FEC targets, which stipulate maximum regulatory duration and frequency of power interruptions and whose violation triggers financial compensation paid by distribution utilities. Given limited budgets and thousands of urban feeders, prioritizing investments by the worst absolute indicator is insufficient, as it confuses the magnitude of the problem, tied to feeder size, with the real scope for improving it. This work proposes a prioritization methodology based on continuity benchmarking through machine learning. A gradient boosting regression model estimates the expected customer-hours interrupted (CHI) of each feeder from its structural characteristics alone, achieving an $R^2$ of 0.53 under group cross-validation, a calibrated level that provides a reliable reference.. The residual between observed and expected values yields the gap, that is, how far a feeder falls short of structurally similar peers. The persistent portion of the gap is combined with the magnitude of the problem through a geometric mean, yielding a prioritization instrument renormalized within each utility, and the decomposition of the indicator into three margins classifies each feeder by dominant problem type. Applied to about thirteen thousand feeders from the public database of the Brazilian regulator ANEEL, from 2018 to 2024, the model proved robust, with out-of-sample temporal stability measured by a Spearman correlation of 0.78. The approach turns historical records into a defensible investment planning instrument.
TCC (graduação) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Engenharia Elétrica.
2026-07-13T00:00:00Z