3º Edição PesquISEE

EDIÇÃO 3

REVISTA DIGITAL

ISEE

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PESQUISA E EDUCAÇÃO

Sobre nós A PesquISEE nasceu com o propósito de ser um veículo de disseminação do conhecimento produzido pelo ISEE (Instituto de Sistemas Elétricos e Energia) da Universidade Federal de Itajubá - Unifei.

Concebida como um elo entre docentes, discentes e egressos, esta revista também se propõe a atuar como um canal de comunicação com a sociedade, promovendo a transparência e a prestação de contas dos recursos investidos. Por meio deste espaço, buscamos evidenciar o compromisso do instituto com a formação acadêmica de excelência e a realização de pesquisas de alta qualidade, refletidas em publicações em periódicos de destaque no cenário científico.

Então, damos as boas vindas a mais uma edição desse incrível projeto. Ótima leitura!

Pesqu ISEE

PESQUISA E EDUCAÇÃO

SUMÁRIO

2025

4 Nota Editorial 5 Nesta Edição

6 Bate-papo com o Profº José Policarpo (Polica) 17

História do Programa de Educação Tutorial (PET) Thiago Cle

de Geradores: Uma Visão Geral 24 Aterramento e Aspectos de Dimensionamento.

Mariany Ribeiro de Carvalho | Paulo Márcio da Silveira | Carlos Alberto Villegas Guerrero

Compensação do Efeito de Desequilíbrio das

36 Tensões de Alimentação em Pontes Retificadoras.

Juliana Cortez de Sá Camposilvan | Carlos Alberto Murari Pinheiro | Jocélio Souza de Sá

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Geração Eólica no Nordeste: Cenários e Desafios.

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Referências

Ana Clara Prince de Souza | Thiago Clé de Oliveira | Fabrício Silveira Chave

Editorial - 3º Edição atual UNIFEI, antigamente IEMI, IEI, EFEI, como toda universidade teve sua forma de atuar e seus objetivos modificados, pode-se dizer até mesmo evoluídos, ao longo do tempo. Um dos autores deste editorial teve o privilégio de acompanhar esta história nos últimos 60 anos.

A

Durante o período inicial, cujo término coincidiu com o início dos cursos de pós-graduação, mais especificamente com o curso de mestrado, o objetivo foi ter um curso de graduação de caráter bastante prático, tipo “mão na massa”, que atendia as necessidades do mercado de trabalho. Um exemplo que caracteriza o tipo de formação daquele período: no segundo ano do curso de engenharia elétrica era ministrada uma disciplina na qual durante um ano os alunos aprendiam a operar um torno mecânico, além de conceito básicos de soldagem e fresa. Isto foi tão marcante, que recentemente, num encontro de ex-alunos, que comemoravam 50 anos de formados, foi cobrado em uma palestra com o vice reitor da época, que recém formados não sabiam instalar e ajustar um relé. Esta época foi muito válida para as necessidades do mercado de trabalho.

Hoje a realidade é muito diferente; a formação acadêmica rigorosa e a introdução à pesquisa são imprescindíveis e devem ser incutidas em nossos alunos desde o início do curso. Disciplinas como Cálculo, Física, Circuitos Elétricos (não apenas a solução, mas principalmente a obtenção) são tão importantes (talvez até mais) que as específicas do curso. As equações de Faraday, Lenz, Euler, Fourier e de outros sempre serão válidas e essenciais para o desenvolvimento de engenharia. O mais importante é ensinar a pensar e não a resolver problemas.

O Grupo de Qualidade da Energia Elétrica, responsável pelos artigos desta edição mostra uma das ferramentas utilizadas na evolução do conceito acadêmico da UNIFEI através da disponibilização do Programa de Educação Tutorial (PET). Isto é feito através de dois artigos.

Os outros dois artigos, também de responsabilidade do Grupo de Qualidade De Energia mostram que o tema “Qualidade de Energia” não se limita apenas em analisar e estabelecer parâmetros para quantificar e apresentar soluções para melhora da qualidade da energia de um sistema elétrico, como por exemplo determinar níveis de harmônicos ou de desequilíbrio de tensões admissíveis. O universo do tema é muito amplo na medida que pode estabelecer soluções para melhoria de um processo, que mesmo funcionando bem, pode ser otimizado ou propondo soluções que possam antecipar ou minimizar a ocorrência de defeitos.

Nesta terceira edição, abordaremos a evolução da UNIFEI, que mudou seu foco ao decorrer das décadas, com ênfase em pesquisa e no pensamento crítico.

Esperamos que essa edição ajude a mostrar para a sociedade como um todo, parte do grande esforço desenvolvido por professores do ISEE nas áreas de ensino, pesquisa e extensão, enfatizando a importância da universidade pública para a sociedade brasileira.

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O artigo “A HISTÓRIA DO PROGRAMA DE EDUCAÇÃO TUTORIAL” mostra que este é um dos mais antigos e longevos programas da política educacional do país. A primeira versão do programa entrou em vigor em 1979. O programa destina-se a alunos de graduação, em qualquer área do conhecimento, com desempenho acadêmico de destaque. Os alunos participam de atividades de diversas naturezas e recebem uma bolsa de estudos para incentivá-los a se concentrar prioritariamente nos estudos. As atividades desenvolvidas pelos alunos são orientadas por um professor tutor, e focam a formação de longo prazo do estudante. Além de bolsas para os estudantes e o tutor, o Grupo PET recebe também recursos que cobrem as atividades coletivas do grupo.

O artigo “Geração Eólica no Nordeste: Cenário e Desafios” de autoria de Ana Clara Prince de Souza (aluna do PET Elétrica), Fabrício Silveira Chaves (pesquisador do GESis) e Thiago Clé de Oliveira (Tutor do PET Elétrica) apresenta os estudos iniciais de uma iniciação científica com o tema: Impactos Operacionais do Crescimento da Inserção de Fontes Eólicas na Rede Elétrica do Nordeste. A pesquisa tem como objetivo analisar os efeitos da expansão da geração eólica na rede elétrica nordestina. O estudo envolve uma revisão bibliográfica sobre os principais desafios operacionais relacionados à geração intermitente, o aprofundamento no modelo de cálculo de fluxo de potência utilizado pelo software ANAREDE e a coleta de dados reais para a construção de um sistema de barras representativo da topologia elétrica atual da região Nordeste.

O artigo referente ao aterramento de geradores é crucial para garantir a proteção de equipamentos e a continuidade da operação em sistemas elétricos. A relevância do tema vem, principalmente, da maior ocorrência de faltas monofásicas à terra, a qual pode levar a sobretensões nas fases sãs e consequentemente, comprometer o isolamento dos geradores. O artigo “ATERRAMENTO DE GERADORES: UMA VISÃO GERAL E ASPECTOS DE DIMENSIONAMENTO” de autoria de Mariany Ribeiro de Carvalho, Paulo Márcio da Silveira e Carlos Alberto Villegas Guerrero tem por objetivo apresentar uma visão geral sobre os principais métodos de aterramento aplicáveis a geradores, com ênfase no sistema aterrado por transformador de distribuição.

O artigo “COMPENSAÇÃO DO EFEITO DE DESEQUILÍBRIO DAS TENSOES DE ALIMENTAÇÃO EM PONTES RETIFICADORAS”, de Juliana Cortez de Sá Camposilvan, Carlos Alberto Murari Pinheiro e Jocélio Souza de Sá, trata do controle de conversores estáticos para corrigir os efeitos de desequilíbrios na rede elétrica. Ele propõe um método que mede os valores eficazes das tensões de linha de alimentação do conversor e, com base na teoria dos componentes simétricos, ajusta o ângulo de disparo para restabelecer o valor médio da tensão do lado cc nas condições equivalentes de um sistema elétrico equilibrado. O objetivo é fazer isso de forma mais rápida do que reguladores de velocidade e de corrente. A ocorrência de um desequilíbrio súbito na tensão de alimentação pode causar distúrbios transitórios na regulação de velocidade de motores cc ou na tensão de geradores elétricos.

Este número também traz a entrevista com o Professor José Policarpo Gonçalves de Abreu, que foi professor na Unifei e teve experiência na direção da Fapemig, além de ter sido um dos criadores do Grupo responsável pelos artigos desta edição.

Esse editorial é assinado por: Antonio Carlos Zambroni de Souza, Estácio Tavares Wanderley Neto e Jocélio Souza de Sá.

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Construindo Pontes: A trajetória entre Academia e Indústria Um Bate-papo com o Profº José Policarpo (Polica)

Na 3º Edição da revista, nossa entrevista, ou melhor, nosso bate papo é com o Profº José Policarpo Gonçalves de Abreu, conhecido como Polica, é uma figura central na história da UNIFEI e um dos pioneiros no campo da Qualidade de Energia Elétrica no Brasil.

Se formou em Engenharia Elétrica na EFEI em 1975 e optou por permanecer na academia, onde se destacou pela sua capacidade de unir o conhecimento teórico com as necessidades práticas da indústria e do governo, o que ele chama de "Hélice Tríplice". Além de sua atuação como professor, Policarpo foi o primeiro presidente da Sociedade Brasileira de Qualidade de Energia Elétrica (SBQEE) e foi fundamental para trazer a Conferência Mundial da área para o Brasil.

A universidade precisa se reinventar e buscar seu papel inovador neste cenário em transformação...

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Thiago Clé (Entrevistador) Policarpo, obrigado por ter aceito o convite para participar dessa conversa. Não vou chamar de entrevista, porque fica muito formal o negócio, É, muito formal.

Bate papo.

José Policarpo:

Thiago Clé Poderia começar se apresentando para a gente?

Então, isso será utilizado, por enquanto, para a publicação da entrevista na revista do ISEE, mas isso fica para o nosso acervo ali no QMAP, então pode ser que alunos de graduação de hoje tenham acesso a isso, os que nunca ouviu falar do professor Policarpo.

José Policarpo: Bom, eu sou José Policarpo, também conhecido como Polica, entrei na EFEI em 1971, formei em 1975,e embora a época, diferentemente de hoje, a gente tivesse empregos em excesso, cada um de nós tinha seis, sete, oito empregos para escolher, eu optei por ficar na instituição, que era um dos convites, porque eu já tinha feito algumas pesquisas como estudante e como monitor na área de transformadores com o professor José Carlos de Oliveira, e tinha me entrosado bem com esse desafio, e como fui convidado pela instituição, resolvi ficar.

E eu, formando em 1975, entrei na EFEI como professor em 1976 e fiquei direto até 2008, porque em 2009 eu fui emprestado pela EFEI para a Fapemig, para ser Diretor Científico. Passados dois anos, em 2011, muda o governo do Estado e o novo governador acedeu à proposição da Diretoria da Fapemig para transformação da Diretoria Científica da FAPEMIG em Diretoria de Ciência, Tecnologia e Inovação.

Com isso nós fizemos diversas parcerias com o setor empresarial, entre eles muitos editais, fortalecendo muito esse vínculo. Por conta disso o orçamento da Fapemig subiu bastante. Vou dar um exemplo, com a Vale do Rio Doce na época, hoje Vale. Em edital conjunto, nós entrávamos com 20 milhões de reais e eles entravam com outros 20 milhões. Assim, o orçamento para pesquisa era, neste caso, dobrado. E teve muitas outras parcerias, Cemig, neste caso o orçamento foi triplicado, Whirlpool, entre outras.

Esse trabalho mais próximo ao setor empresarial fez com que, em 2014, eu acabasse por deixar a Fapemig, em meados do meu segundo mandato, com a anuência do governo do Estado, para ir para a Federação das Indústrias, onde o antigo CETEC foi transformado, no que nós chamamos à época, de Centro de Tecnologia e Inovação. Na verdade, chamamos de CIT, porque o CTI que é o normal, eu não gosto, pense, ninguém vai para o CTI da FIEMG, da Federação das Indústrias, então vai para o Centro de Inovação e Tecnologia. E até hoje se chama CIT, Centro de Inovação e Tecnologia da Federação das Indústrias do Estado de Minas Gerais, onde eu fui seu Diretor Executivo e, no âmbito da FIEMG, acabei por ser Superintendente de Inovação, Tecnologia e Empreendedorismo.

Isso fez com que tivesse algo que eu agradeço imensamente até hoje, ao Plano Superior, foi me permitido algo não tão comum a profissionais em geral. Eu trabalhei na Academia, trabalhei no Governo, porque a FAPEMIG é uma agência de fomento à pesquisa do governo, e trabalhei no setor empresarial, por ter estado na Federação das Indústrias. Eu consegui, portanto, pertencer à Hélice Tríplice: Academia, Governo e Empresa. Na FIEMG fiquei até 2018. Esse é, então, um breve histórico.

Thiago Clé Ótimo. Com essa breve apresentação, a gente acaba resolvendo as respostas de algumas das questões que fazem parte do roteiro, mas vamos às outras: o que te chamou a atenção à época pela engenharia elétrica, Polica? Voltando lá atrás....

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Polica: Quando eu era garoto, lá em Santos, já tinha uma tendência para isso. Aquela época era comum um kit chamado Engenheiro Eletrônico. A gente montava uma série de circuitinhos e tal, inclusive o já famoso na época “Rádio Galena”. É a receptora de sinais de estação de rádio mais simples que existe, sim o rádio galena.Então vai mexendo com esses circuitinhos, vai tomando gosto pela coisa e aí eu queria fazer engenharia elétrica.

Engenharia elétrica não tinha naquela época em Santos algum lugar relevante. E aí eu e muitos outros fizemos vestibular do Mapofei, que originalmente era Mauá, Poli e Fei. A FEI de São Bernardo do Campo. O Mapofei tinha expandido e eu, por exemplo, na época entrei na engenharia elétrica na Unicamp. E entrei também em engenharia Elétrica na EFEI. O pessoal mais novo, desculpe, mas para nós é EFEI ainda, porque era o grande nome da engenharia Elétrica do país. E Unifei é mais recente, mas claro, mesma consideração pela instituição que nós trabalhamos, estudamos, etc. Então eu perguntei a diversos profissionais em Santos qual seria a melhor opção. E aí, de cada dez perguntas que fazia, onze foram as respostas: Engenharia elétrica? Vai para Itajubá. Engenharia elétrica? Vai para Itajubá. Refiro-me ao ano de 1971. Bom, então vai para Itajubá. Acabei por vir para Itajubá. Claro que a Unicamp nunca soube disso oficialmente, porque senão ela não teria me aceito pro doutorado anos mais tarde. Quer dizer, como é que esse cara quer fazer o doutorado aqui e rejeitou ser nosso aluno de graduação? (risos)

Thiago Clé

Rancor institucional, eu nunca ouvi falar. (risos) Polica:

É... Aí então eu fiz a graduação em Itajubá, fiz mestrado em Itajubá, depois fiz doutorado na Unicamp e, por fim, fiz pós-doutorado em Worcester, Massachusetts. Onde estava o professor Alexander Emmanuel, o “Papa” da área de Qualidade de Energia Elétrica (Power Quality em seu nome original). Então, foi essa a trajetória acadêmica.

Thiago Clé Qual a sua área? Teve alguma área de especialização, algum foco?

Foram várias áreas?

Polica: Na verdade, foram várias áreas, Thiago. Na época, eu cheguei a dar aula para cinco períodos diferentes. Teve uma turma até que disse: Olha, o nosso diploma é metade seu, porque dos dez períodos você nos deu aula em cinco!

Thiago Clé

Policarpo um, policarpo dois, três...(risos) Polica:

A gente tinha atuação bem diversificada, mas centrava muito na área de máquinas rotativas e transformadores, muito nisso aí, e circuitos elétricos, gostava muito da parte de circuitos elétricos, o que nos ajudou muito depois, porque já havia alguns desafios com relação a desequilíbrios e alguns outros eventos que mais tarde foram classificados num conjunto dentro da qualidade da energia elétrica. Então foi isso.

E depois, já que se trabalhava com Máquinas Elétricas, vêm naturalmente Acionamentos.

Isso foi muito bom porque isso nos permitiu um contato muito estreito com a indústria.

Esse é um detalhe interessante que eu acho importante falar para os alunos sempre. Nós nunca perdemos contato com o setor empresarial, mais especificamente com o setor industrial e com as concessionárias. Nós fazíamos muita coisa: Consultoria, cursos, palestras, seminários, workshops com/para esses setores, isso era muito bom...

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Polica: E como a gente trabalhava muito na área de acionamentos, nós tivemos um conjunto de cursos, eu com o professor Jocélio Souza de Sá, que tinha sido meu professor, e outros, e chegamos dentro do âmbito do nosso grupo, do grupo de qualidade de energia elétrica, GQEE, a ministrar dezenas de cursos e realizar consultorias e desenvolver P&Ds. E eu era o coordenador e responsável, além de dar os cursos, eu alocava os professores. Vou dar um exemplo que me ocorreu agora, prof. Hermeto, Antônio Eduardo Hermeto, uma vez eu pedi para ele ir para a longínqua Barcarena, no Pará, para dar um curso de Máquinas de Corrente Continua, lá em Barcarena. A gente viajava o país inteiro.

Inclusive, algumas pessoas perguntam, Thiago, “ah, mas essa história de Unifei em Itabira?” Eu falo assim: nada disso é de graça. Tem um conjunto de professores da instituição, da elétrica, da eletrônica, na época, que andavam pelo país afora. Sem deixar de cumprir seus compromissos com a instituição. Nunca!

Então, na Vale, o nome que aí foi feito, era extraordinário, porque não era na Vale só em Itabira. O pessoal pode pensar, Minas, Itabira. Não, não era só Vale em Itabira, em Mariana. Era na Vale em Vitória do Espírito Santo, era na Vale em São Luís do Maranhão, Vale em Carajás no Pará. Isto foi para dar um exemplo, tinha Petrobras, Cemig, CPFL, Cosipa, Usiminas, Light, Cemar, Cemat, Celpa, Chesf, entre tantas outras. Então, nosso contato com setor industrial e o setor empresarial sempre foi muito grande. E isso, naturalmente fez com que a gente pudesse ter essa visão global da qual muitos sempre se referiam à EFEI. Acionamentos eram importantes porque não roda nenhuma indústria sem motor. E com o advento da Eletrônica de Potência, e a cada vez maior utilização de componentes eletrônicos de maior potência, tanto na Indústria quanto no sistema elétrico de GTD, a EFEI foi importante para auxiliar na preparação de profissionais, ao ministrar cursos e prestar consultoria à época. Mais ainda, a eletrônica de potência, foi uma maravilha por um lado, por outro lado trazia distorções principalmente aos sinais de tensão e de corrente, que já se apresentavam um tanto quanto distorcidos.

Aí entra a Qualidade de Energia. E a mesma Eletrônica de Potência auxiliava na correção desses problemas. Foi, então, que muitos dos que estava trabalhando com isso, se juntaram a outros que já começavam a trabalhar com Qualidade da Energia Elétrica. E nós fomos, diria, José Carlos de Oliveira, em Uberlândia, ex-professor da EFEI, nós, de Itajubá e outros, fomos pioneiros disso aí.

Tanto que a chamada Sociedade Brasileira de Qualidade de Energia Elétrica, no começo era questionada, o pessoal falou: “isso não é sociedade brasileira... isso é sociedade mineira. Porque quem está no comando é alguém que está Itajubá ou está em Uberlândia. A Sociedade Brasileira de Qualidade de Energia Elétrica, que faz 20 anos neste ano, é a Sociedade Mineira de Qualidade de Energia Elétrica, diziam (risos).

Thiago Clé

Não era nem café com leite.

Polica: Não, não era nem café com leite. Era só leite mesmo. Era só Minas mesmo, entendeu?

Agora, veja: a importância de tudo isso permitiu, entre outras coisas, que em 2005, daí os 20 anos, em Curitiba, nós tivéssemos criado a Sociedade Brasileira de Qualidade de Energia Elétrica, da qual fui seu primeiro presidente e fiquei por quatro anos. Em seguida assume o segundo presidente foi o professor José Carlos de Oliveira, que era de Uberlândia, mas ex-EFEI também, foi isso que o pessoal falava. E até hoje nós estamos aí. Na verdade, o professor Zé Carlos fez o primeiro seminário brasileiro, hoje chamada conferência. Primeiro seminário em 96 e eu, em 97, fiz o segundo seminário em São Lourenço, MG, sob a égide da EFEI. Depois tivemos que chamar de conferência porque o S passou a ser S de sociedade, não podia ser mais S de seminário. E vocês vejam a importância disso, quem tiver depois um dia assistindo, que em face desses dois eventos, nós fomos convidados para fazer a conferência mundial de qualidade de energia elétrica. Veja que é um marco importante, essa conferência que nunca tinha saído do eixo América do Norte/Europa seria realizada pela primeira vez fora desse eixo seria no hemisfério sul, no Brasil. Então, em 2002, nós fizemos a décima edição da Conferência Mundial de qualidade de energia elétrica no Rio de Janeiro. Eu fui o chairman, mas isso, por que eu estou falando isso?

Eles falaram, você topa fazer? Eu falei, topo.

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Polica: Mas me incomodava um ponto, porque eu falei, olha, vamos fazer em Belo Horizonte. Mas por que?

Porque é capital do estado onde fica a minha instituição, a Escola de Itajubá. Não, não, é chato dizer isso, mas é a verdade, não posso negar o que aconteceu. E Belo Horizonte, onde fica isso? No estado de Minas Gerais, onde é isso? perguntavam.Então, é essa coisa que existia lá fora, pelo menos naquela época. Bem, o evento foi em 2002, mas essa nossa conversa era em 1998. Foi-me dito, você vai presidir, mas você tem que escolher, ou é São Paulo ou Rio. Então ficou essa pressão São Paulo ou Rio. Tudo bem, aí falei ok, então vocês escolhem, escolheram o Rio, então fizemos no Rio, só que eu nunca fiquei satisfeito com isso, mesmo depois de ter saído da instituição, inicialmente emprestado para a Fapemig, eu sempre estava martelando nisso aí. Eu nunca me conformei em não fazer em Minas, embora santista, eu sou mineiro por adoção. Eu disse: Não é possível, nossa instituição está em Minas e não conseguimos fazer em Belo Horizonte.

Bem, em 2016 nós fizemos de novo essa conferência mundial, só que dessa vez em Belo Horizonte.

Eu não podia mais, ou melhor não seria correto eu ser o chairman porque eu já estava nesse momento na Federação das Indústrias. E aí o professor Paulo Ribeiro, que já estava aí na EFEI na época e era reconhecido mundialmente, poderia assumir. Só que lá foi conversado no nosso comitê mundial e o comitê optou pelo seguinte: como a nossa conferência sempre transitou muito bem nessa parte de academia e indústria, vamos colocar dois co-presidentes. Um pela Academia, Paulo Ribeiro, e um pela indústria, Polica. Foi isso, nós que tínhamos já sido os primeiros a fazer fora desse eixo América do Norte-Europa, fizemos uma segunda vez, em 2016.

Thiago Clé E as vantagens que a gente enxerga nessa interação, Polica? Quem vai assistir isso aqui, a gente não sabe se são mais acadêmicos, se são da indústria, o que cada um dos lados você enxerga que pode ter de benefício nisso?

Polica: A vantagem que eu entendo, Thiago, quando eu estava na Federação das Indústrias e Diretor Executivo do Centro de Inovação e Tecnologia, eu tinha numa minha apresentação em PowerPoint uma figura que tinha de um lado o Peloponeso e do outro lado Atenas. Então entre o Peloponeso e Atenas nós temos o canal de Corinto. Para atravessar da região do Peloponeso para a região de Atenas e vice-versa, fizeram uma ponte. Então eu colocava o canal de Corinto sem nada e botava, de um lado escrito Universidade (Academia), e do outro lado, Indústria (Empresa). Eu falava: esse centro que estamos criando aqui é para fazer o seguinte, aí eu baixava uma ponte sobre aquele canal: “É para fazer essa ponte”. Não dá para admitir mais que o pessoal da indústria, quer dizer, não todos, mas muita gente da indústria olha para o professor da universidade e acha que ele só sabe escrever paper e não sabe mais nada. E também não dá mais para admitir que o acadêmico olhe para o pessoal da indústria e esse cara só tem interesse em dinheiro, não tem mais nenhum interesse, o que não é verdade também.

Então essa interação entre o setor empresarial e o setor acadêmico é fundamental. Tanto que na época surge a famosa Hélice Tríplice. O que é Hélice Tríplice? Exatamente os países que estavam mais avançados eram aqueles cujo desenvolvimento estava embasado num tripé composto por Academia, Governo e Indústria. Esse era o tripé que dava certo. Ou seja, você desenvolve na Academia Ciência por exemplo, mas a academia não tem condição para transformar isso em produto. Não tem, não é dela. Então o que você faz? Você transfere para a indústria que vai pagar royalties para a academia, é claro, não é usar sem pagar nada, para transformar esse produto para vender para a sociedade. Só que por trás da academia, quem financiou essa pesquisa boa parte das vezes foram setores governamentais. Então você precisa ter recurso para isso. Então algum órgão do governo, FAPEMIG, FAPESP, CNPq, CAPES, etc., financiou a pesquisa. Aí o pessoal da universidade desenvolveu essa pesquisa. Às vezes até junto com o pessoal da indústria, o que é mais salutar ainda.

Aí chegou em algum ponto interessante, transfere isso para a indústria, que vai pagar royalties para a universidade. Mas além disso, essa indústria quando vender o produto vai pagar imposto que vai para o governo. O governo injeta recursos nas agências de fomento, daí você tem um círculo virtuoso. Um círculo vitorioso! Essa parceria é fundamental. O Brasil infelizmente não está ainda no ponto que eu particularmente gostaria.

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Polica: Há muita burocracia, muito empecilho, quer dizer, sabe, precisava facilitar, mas ainda nós teríamos muito mais condições hoje perante o mundo, nós seríamos muito mais avançados. Tem diversos setores que nós somos muito bons, mas seríamos melhores ainda se pudéssemos investir mais em pesquisa.

E outra, pesquisa sustentada. O que é essa pesquisa sustentada que eu digo? Você não pode ter um governo a injetar muito dinheiro na pesquisa da universidade e depois um outro que já não injeta tanto, porque uma pesquisa leva anos. Se você põe dinheiro e daqui a pouco tira, como é que você vai continuar com aquela pesquisa? Uma pesquisa de ponta leva alguns anos. Então, muito mais importante que investir um dinheiro fabuloso, que às vezes pode não ser tão disponível, é melhor investir um dinheiro razoável, mas com continuidade. O que tem faltado para nós é continuidade na alocação de recursos para pesquisa.

Thiago Clé

Não chegou a ser política de Estado, só de governo...

Polica:

É, eu particularmente brigava muito por isso quando estava na FAPEMIG, muitas coisas que gente fez lá era sempre tentar fazer com que aquilo fosse uma ação de Estado e não somente de governo, porque senão troca o governo e... acabou.

Agora, se for de Estado, estará lá. Pode mudar o governo que for, mas é de Estado. Então era sempre uma coisa que gente sempre pensava nisso. Nós, pessoal da CAPES, o pessoal do CNPq, nós éramos muito unidos, a gente sempre lutou muito por isso, dentro da ABC, Academia Brasileira de Ciências, e dentro de outras sociedades. Quer dizer, vamos trabalhar para transformar isso em políticas de Estado.

Thiago Clé Polica, ainda dentro dessa relação indústria-academia, além dos 20 anos da Sociedade, gente completa 30 anos do nosso Grupo de Estudos em Qualidade da Energia Elétrica.

Então, onde que o grupo de qualidade entra? Qual a participação do grupo nessas interações com indústria? Tem pontos marcantes, com certeza, né?

Polica: Eu ia falar mais no fim, mas tudo bem. Nós fundamos o grupo, Thiago, você sabe, em 1995, por isso 30 anos. Mas desde que nós fundamos, eu sempre coloquei como meta seguinte, nós não vamos ser um grupo estritamente acadêmico, nós vamos ter tudo que tem que ter na academia, nós vamos fazer com que os alunos nossos possam desenvolver a iniciação científica, mestrado, doutorado, tudo isso, mas sempre trabalhando em conjunto com o setor empresarial.

Até porque não existe professor mágico que consegue inventar ideias para teses de doutorado e dissertações de mestrado o tempo todo. Mas se você tem um grande desafio, que isso acontece em boa parte dos países do mundo, lembro que fiz pós-doutorado em Massachussets e isso era muito claro, parecia que o dinheiro jorrava do meio do asfalto. Porque se você tem demanda da indústria, ela vai querer desenvolver aquilo e ela sabe que muitas dessas coisas têm que ser desenvolvidas junto ao setor acadêmico.

Então a academia não pode ficar isolada do mundo, pelo contrário, ela vai ficar cada vez mais forte quanto mais ela estiver conectada ao mundo. O que não quer dizer os que estão contra, que ela seja subjugada, não é isso, ela não vai ser subjugada, ela vai ser parceira. Aí vão falar: “mas o pessoal da indústria quer dominar...” Não! Se você tiver conhecimento, se você dominar sua área, você sempre vai ser convidado para ser parceiro, nunca para ser empregado.

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Polica: Sim, tem limite, tem muita diferença em uma coisa e em outra. Muita diferença. Nós sempre fomos parceiros, sempre. Nós nunca ficamos subjugados a quem quer que seja, graças a Deus. Sempre parceiro, por quê? Porque era essa a visão. Agora, nunca deixamos de trabalhar com o setor empresarial.

Você tem o prédio do GQEE, que hoje, como laboratório, chama-se QMAP, de onde vieram os recursos para fazer esse prédio? Onde conseguimos os recursos naquela época, em 2005, para isso?

Na Eletrobras, na Cemig, na Fapemig, na Schweitzer. Tem um monte de gente, mas é claro, aí o pessoal fala, mas como é que esse pessoal coloca esse dinheiro na mão de vocês?

Exatamente porque já havia um trabalho há muitos anos e existia um grau de confiança muito alto de ambos os lados, função de entregas e de resultados, evidentemente. Nós temos dois casos aí perto de você, Thiago, dentro da nossa instituição. Quais são os dois casos? O laboratório do Excen e o nosso.

Thiago Clé Polica, com toda essa caminhada, vendo esse grupo fundado em 95, já fazendo 30 anos, a sociedade que você também participou desde o início, fazendo 20 anos, se sente realizado?

Polica: Não tenha dúvida! Não é pela questão de título, porque, inclusive, quando eu fui para a Federação das Indústrias, pessoal me chamou e falou assim, olha, como é que você que ser chamador? Professor?

Professor Doutor? Doutor? Ah, pode me chamar de José Policarpo, não tem problema não. “Não, não, não. Nós recebemos ordens, nós temos que...” Eu falei: “o que é? Quais são as opções? Professor?

Professor, doutor? Doutor? Chamem-me de Professor”.

Isso é o que gosto, e é isso que a gente sempre fez. É isso que é importante, né? E exatamente, acho que fica uma resposta. Muito forte aí dentro, para nunca esquecer que nós somos professores, antes de tudo. Claro que somos orientadores, pesquisadores, mas somos, antes de tudo, professores.

E não podemos jamais esquecer que a razão de existir uma instituição dessa é o aluno. Seja aluno de graduação, seja de pós-graduação. E com o advento que houve, depois de muita luta que nós tivemos no passado, conseguimos trabalhar os três setores. Quais três setores? Ensino, pesquisa e extensão.

Sem prejuízo de qualquer coisa, isso é importante. O aluno é razão de ser da instituição, seja em que nível for. Isso é muito importante, extremamente importante, nós jamais podemos esquecer disso.

Então, se eu me sinto realizado? Me sinto realizado sim. Por quê? Porque eu fui, como eu disse lá para o pessoal da Federação das indústrias, chamem-me de professor, tá bom

Thiago Clé Com certeza. E o que você deixaria de conselho para esses que estão começando. Eu estou no meio do caminho, chegando já no cabo da Boa Esperança, são 15 anos de carreira docente, mas ali no QMAP, no GQEE, tem alguns em início de carreira, com certeza outros do Instituto podem perguntar.

Tá, eu vou complementar. O que bom eu fiz para você nesse aspecto?

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Polica:

Thiago Clé

Para mim? Não, a entrevista é com você (risos).

Thiago Clé Bom, essa característica que você disse, né? De a gente enxergar que aquele tempo que você estava com a gente ali era um tempo que você fazia gosto, né? Você não estava nem na aula, nem nas orientações, nem nos trabalhos com a indústria. A gente percebia que você estava ali por inteiro, você estava por opção, não era obrigação, não deixava nada de lado. Acho que isso mostra um pouco do que a gente repete hoje em dia. Nós que ficamos mais próximos de você, eu, Marcel e Zé Eugênio, sempre brincamos assim: “saí da aula, agora me senti falando igual o Polica.”

Com a experiência, as histórias que passavam para a gente, que a gente não encontra em livro, em apostila, não encontra em material nenhum. Essa vivência toda dessa interação que você comentou, isso passando para a gente em sala de aula fazia muita diferença.

Polica: Então, eu não sei se é conselho, mas exatamente isso, é o respeito pelo aluno. Você tem que ter respeito pelo aluno o tempo todo.

E isso que você acabou de dizer, aconteceu diversas vezes, se isso não vinha em livro, não vinha de lugar nenhum, assim, mas está na nossa experiência.

Certa vez disse a um aluno “Acabei de vir lá do Porto de Tubarão, onde tem a Companhia Siderúrgica de Tubarão e Companhia Vale do Rio Doce. O sistema lá está assim, assim assado, ele está operando. A proteção não atuou, nada aconteceu, está tudo certo”.

Por quê? Porque essa é realidade. Você sabe, nós temos um livro, né? Entre tantas coisas apostilas, etc., temos um livro, e um dia, eu me lembro que uns alunos falaram assim, “Professor, eu vi aqui, tem um livro que o senhor é um dos autores, por que esse livro não é livro-texto?” E respondi “Não, porque na verdade isso aí é mais uma referência. E outra, o que nós escrevemos aí já faz algum tempo, nem eu mais falo tudo que está aí porque vai atualizando. Então eu vou dar muitas vezes exemplos para vocês que já estão muito mais atualizados do que está no livro...” O livro é base, realmente, ele tem todos os fundamentos. Mas o melhor, é a gente citar um exemplo vindo do mundo real.

Então o aluno respeitava, porque, desculpe alguns que podem depois ver isso aqui, mas aquele cara que vai para a sala de aula e fica folheando o papel e escrevendo, como antigamente, no quadro, ele perde o respeito do aluno rapidamente. O aluno quer que ele traga alguma coisa, o aluno quer respeito, o respeito é você compartilhar com ele tudo que você sabe, tudo que você está aprendendo. Ele vai agradecer, ele sempre vai lembrar de você por esse respeito que você lhe teve.

Porque falamos coisas reais do mundo real. Nós estamos falando, Thiago, de engenharia. Então, não estou falando de coisa fictícia. É mundo real. Se você trouxer para o aluno exemplos do mundo real, ele vai ficar satisfeitíssimo e vai se sentir respeitado. Então, para mim, acima de tudo, é o respeito pelo aluno.

Thiago Clé Excelente, Polica. Acho que estamos caminhando aqui pro final dessa conversa. Prazer danado sempre poder conversar contigo. Um pouco mais formal hoje, mas mesmo naqueles encontros pela cidade, de bicicleta.... É sempre muito bom trocar ideia com você. Espero que a gente faça muito mais vezes isso ainda. Que venha nos visitar aqui, né? E deixo contigo o microfone aberto para você encerrar da forma que achar melhor, fica à vontade.

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Polica: Eu não agradeço antes do convite, mas agradeço no fim sim, porque depois que a gente colocou esse plano, agradeço muito realmente o convite de poder hoje estar aqui conversando com o pessoal através desse bate-papo contigo. Acho isso fundamental, poder passar um pouquinho da nossa experiência para os novos professores, dizer para eles como é que foi a trajetória. Não foi fácil...

Empecilhos sempre houve e sempre haverá, mas nós estamos aí para vencer os empecilhos, porque se você desistir no primeiro empecilho, você não vai para lugar nenhum.

E isso, inclusive, é mais uma coisa que é importante. O próprio aluno verificar que o professor é alguém que luta, lutador. Ele vai, vai, vamos tentar, vamos resolver isso. Não, mas tem tal problema.

Vamos lá, vamos estudar isso aí e tal. Isso, pô, o aluno realiza demais também, Thiago. Demais da conta.

A gente sentia isso. E o que você falou, eu saía da aula, sim, eu saía da aula realizado porque eu sentia que estava tudo legal. E às vezes até falava assim: “Gente, está tudo certo?; Eu ensino muito bem ou vocês não entenderam nada, porque não tem pergunta; Eu nunca tenho pergunta, ou eu realmente estou ensinando muito bem ou vocês não estão entendendo absolutamente nada. Qual é o problema? Qual dos dois pontos aí?”

Então eu senti realizado, porque eu ia lá e realmente você falou, eu me dava todo para o aluno. Isso é verdade. E tem que ser sempre assim. Ministrando aula, seja ministrando uma palestra, seja orientando a dissertação de mestrado, orientando uma tese de doutorado, iniciação científica.

Tanto que nós, você sabe, eu um tempo fui chamado de Ramsés Segundo.... alguns falavam isso, porque eu falava muito da nossa pirâmide do GQEE. Qual era a pirâmide que eu falava? Colocava um tanto de alunos de iniciação científica, acima deles um outro conjunto de dissertação de mestrado, e acima deles doutorado, por quê? Uns ajudando os outros. Tem certas coisas numa dissertação que o cara que fazendo a dissertação não tem que desenvolver, mas aquilo pode ser um baita trabalho de iniciação científica para o aluno, e ele começar a tomar gosto pela pesquisa. Tem coisas no doutorado que não pode tomar tanto tempo do doutorando ficar resolvendo algumas coisas, um programa, etc. Aí vem alguém de mestrado, desenvolve a dissertação dele, serve para o doutorando. E isso todo esse pessoal, e porque pirâmide, porque lá na ponta em cima tem um orientador. O que era mais importante, inclusive, é que tudo isso aí estava dentro de algum grande projeto.

Fosse com concessionária de energia elétrica, fosse com indústria. Isso é muito importante. Então não era algo assim ao léu. Tudo aquilo está concatenado para dar um resultado importante para a nação e para a sociedade, porque quando você está trabalhando nisso, está trabalhando para a sociedade.

Porque desenvolver a dissertação, desenvolver a tese para você somente se realizar, espera aí...

Estamos cometendo um pecado, estamos usando recursos públicos aí. Não é uma realização pessoal que você está fazendo um trabalho para, inclusive, dar um retorno para a sociedade. Isso é fundamental. “Ah não, eu estou ganhando pouco”. Não, não, espera aí, não vem com essa conversa.

Isso não. Então se você não está satisfeito aí, então tudo bem. É outro lugar para você procurar.

Agora você pega recursos da sociedade, para desenvolver alguma coisa que seja só para o seu gosto pessoal, isso para mim não está correto.

Thiago Clé Não concordo com quem acha que está ganhando pouco, não está satisfeito, não está no lugar certo, né, Polica?

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Polica: Exatamente. E outra, não ganha pouco se o indivíduo fizer aquilo que a gente falou um pouco atrás.

Ou seja, se ele também pegar esse conhecimento e compartilhar com o setor empresarial, ele vai ter um recurso adicional. Agora, se ele não quer também trabalhar, aí... Então, se você quiser trabalhar, tem, tem trabalho, tem coisa para fazer e você tem complementos importantes. Agora, acima de tudo, você tem que ter a sociedade.

Quando eu estava como diretor executivo do Centro de Inovação e Tecnologia, nós tínhamos equipamentos lá que nenhuma universidade do Brasil tinha. E chegaram quatro professores de duas grandes instituições nossas, universidades, para fazer uma parceria conosco. Aí depois de explicarem, mais de uma hora de conversa, eu disse para eles o seguinte: “E quais são os produtos desses trabalhos? Essa pesquisa que vocês estão querendo o nosso equipamento aqui para ajudar a fazer.”

Eles responderam: “O produto é simples, são certamente umas duas, três dissertações de mestrado, uma ou duas teses de doutorado e uns dez artigos em revista indexada, internacionais, inclusive, tal, tal.” “Puxa, muito bom”, falei. “Mas qual o produto pra sociedade? Como? Gente, vocês estão onde?”

“Estamos aqui.” “E como é que chama isso aqui? Centro de Inovação e Tecnologia da Federação das Indústrias. Vocês têm que dar um produto para a indústria, para ela poder fazer o quê? Fabricar isso aí e levar para a sociedade!”

Você imagina chegar agora na próxima reunião do conselho da federação e alguém perguntar: “Professor, tem um trabalho lá com a Universidade.” Estou aqui me segurando para não citar o nome das duas universidades, grandes universidades, e digo: o que importa para nós na federação das indústrias? Eu vou dizer o quê? “Tantas teses de doutorado, tantas dissertações de mestrado”? Isso não interessa para eles. Não pode se isolar nesse seu mundo acadêmico, não. Peraí, você está aí usando o recurso? Você tem que levar para a sociedade.

Aí um deles falou assim: “Mas quando nós entramos lá, o pessoal falou: o professor está esperando.

Nós pensávamos que você era professor.” Sim, eu sou professor, mas aqui nesse momento eu sou o Diretor do Centro de Inovação e Tecnologia da Federação das Indústrias. Eu tenho que olhar o lado industrial, eu tenho que dar o lado da nação, tenho que olhar acima o lado da sociedade. O que nós estamos desenvolvendo para a sociedade?

Thiago Clé E mesmo se fosse só com o crachá de professor, você nunca foi um professor que fechou os olhos para isso, né, Polica?

Polica: Nunca, nunca. Não só eu como diversos aí na nossa instituição que angariou respeito país afora. E até fora do país.

Thiago Clé Não é o fato de ter passado para a Federação das Indústrias que te fez pensar diferente. Você já pensava como professor, já pensava nisso, desde o início.

Isso eu agradeço também aos ex-professores e isso é um legado que gente quis deixar, não só eu, sabe disso, nós quisemos deixar para os novos professores, você é um deles, nunca perder isto de vista. Porque senão você vai ficar isolado. E alguém isolado chega onde?

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Polica:

Thiago Clé

Beleza, Polica. A gente tenta repetir esses passos aí.

Polica:

Eu acho que o pessoal tem feito um bom trabalho. que não é mais a instituição como um todo, infelizmente, como era anteriormente.

Mas muitos estão desenvolvendo um trabalho espetacular. Citar um caso que eu jamais poderia deixar de citar. É o caso do Marcos Aurélio com a Petrobras. Isso tem que ser um exemplo para todos aí dentro.

Thiago Clé Sem dúvida. Não só aqui, um exemplo que daqui a pouco é o maior do mundo na área dele.

Polica: Exatamente, mas não só aí como em todo lugar, é o velho problema “Ninguém é profeta em sua própria terra”. Mas o pessoal aí precisa dizer, olha, nós temos um profeta aqui sim, esse tem que ser um exemplo. O que ele tem feito aí, o que ele fez com a Petrobras aí, é simplesmente inacreditável.

Estou falando isso, Thiago, porque eu sei que alguns colegas não valorizam o Marcos Aurélio como deveria ser.

Thiago Clé

Com certeza. Com certeza.

Beleza?

Thiago Clé

Polica:

Beleza!

Polica: Grande abraço, obrigado!

A gente tem que parar porque nós dois... É complicado. Daqui a pouco, já passam duas horas e estamos aqui conversando. Fácil, fácil... a gente gasta essas duas horas num outro momento.

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Thiago Clé de Oliveira

História do Programa de Educação Tutorial (PET) Um marco na educação superior brasileira

O

Programa de Educação Tutorial (PET) é um dos mais antigos e longevos programas da política educacional do país. A primeira versão do programa entrou em vigor em 1979. O programa destina-se a alunos de graduação, em qualquer área do conhecimento, com desempenho acadêmico de destaque. Os alunos participam de atividades de diversas naturezas e recebem uma bolsa de estudos para incentivá-los a se concentrar prioritariamente nos estudos.. As atividades desenvolvidas pelos alunos são orientadas por um professor tutor, e focam a formação de longo prazo do estudante. Além de bolsas para os estudantes e o tutor, o Grupo PET recebe também recursos que cobrem as atividades coletivas do grupo.

Desde sua origem, o PET objetivou oferecer aos alunos do programa uma formação de excelência, contribuindo para tornar seus egressos profissionais e acadêmicos mais qualificados do que os que não passaram pelo programa. Ao longo das várias décadas de atuação, o PET passou por diversas alterações em seus objetivos e estratégias, ainda que mantendo sua principal característica de formação diferenciada e grupos de excelência. Mais ainda, o PET manteve-se um programa governamental de valor reconhecido pela comunidade acadêmica.

Origem e Criação O PET foi criado em 1979, durante um período de transformações significativas na educação superior brasileira. Naquele momento, o governo federal buscava estratégias para melhorar a qualidade da formação acadêmica nas universidades públicas, tornando o aprendizado mais dinâmico e integrado às realidades do mercado e da sociedade. A ideia central por trás do programa era reunir estudantes de excelência em grupos tutoriais, coordenados por um docente, para desenvolver atividades integradas de ensino, pesquisa e extensão.

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“Começamos com cinco ou seis cursos. Dois foram escolhidos pela facilidade de começar.

Estava Edmar Bacha na Economia da PUC/RIO e a Economia da UnB era pertinho e tinha também vários ex-bolsistas. Incluimos Direito por ser então uma área enguiçada.

Também Engenharia Florestal, no Mato Grosso, por ser área nova.”

Palavras do seu criador, Claudio de Moura Castro

Inicialmente, o programa era conhecido como Programa Especial de Treinamento, e o foco estava na formação de lideranças intelectuais e científicas, oferecendo uma formação acadêmica diferenciada para alunos de graduação que se destacassem em seus respectivos cursos. Para alcançar esse objetivo o programa buscava introduzir o modelo de aprendizagem individualizada e tutorial. Na proposta original, cada grupo PET organizado no interior da universidade seria composto de, no máximo 12 alunos dedicados integralmente aos estudos, orientados por um professor que assumiria o papel de tutor – mentor – do grupo, orientando as atividades acadêmicas desenvolvidas pelos alunos, individualmente e coletivamente.

Evolução e Consolidação Em 1990, o programa foi rebatizado como Programa de Educação Tutorial, refletindo uma mudança de perspectiva no modo como o ensino, a pesquisa e a extensão deveriam ser integrados.

Essa nova abordagem buscava não apenas formar profissionais mais bem preparados, mas também cidadãos conscientes e ativos em suas comunidades.

O PET passou a adotar uma metodologia educacional baseada na autonomia acadêmica, na interdisciplinaridade e no trabalho coletivo. Os grupos tutoriais, formados por até 12 estudantes de graduação e supervisionados por um tutor docente, foram estruturados para desenvolver projetos que combinassem conhecimentos teóricos com aplicações práticas. Além disso, o programa buscava fomentar o espírito crítico, a criatividade e a responsabilidade social entre os participantes.

cobrindo uma vasta gama de áreas do conhecimento e contribuindo para a formação de cerca de 10 mil estudantes de graduação ao longo de sua existência.

Ao longo dos primeiros anos deste século, o Programa de Educação Tutorial passou por algumas análises e avaliações que denotam a relevância e o prestígio de que o programa dispõe no Ministério da Educação. Em 2012, o programa teve um grande seu ciclo de expansão, alcançando a marca de 842 grupos espalhados por 121 instituições pelo país,

Gráfico 1 – Aumento do número de PET com os anos.

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A análise da categoria administrativa das instituições mostra que a esmagadora maioria dos grupos PET está em instituições federais, totalizando 673 grupos, o que corresponde a 80% do total. O restante se divide entre instituições estaduais, com 132 grupos (16%), e privadas, com 36 grupos (4%). Há também um único grupo em uma instituição municipal.

A análise da distribuição geográfica dos grupos do Programa de Educação Tutorial (PET) no Brasil revela uma concentração significativa na Região Sudeste, que abriga 276 grupos, representando 33% do total nacional. As demais regiões também têm uma participação relevante, com o Nordeste contribuindo com 213 grupos (25%) e o Sul com 196 (23%). As regiões Norte e Centro-Oeste possuem a menor quantidade de grupos, com 78 (9%) e 79 (10%) respectivamente.

Olhando mais de perto para a Região Sudeste, os dados indicam uma forte presença do PET em Minas Gerais, que lidera com 116 grupos, correspondendo a 42% do total regional. São Paulo vem em seguida, com 93 grupos (34%), enquanto o Rio de Janeiro e o Espírito Santo possuem 54 grupos (19%) e 13 grupos (5%), respectivamente.

Distribuição Geográfica Centro-Oeste | 79 Sudeste | 276

Categoria Administrativa Municipal - 1 Estadual - 132

Norte | 78

Região Sudeste

Nordeste | 213

Privada - 34 Federal - 673

Privada - 34 4%

Sul | 196

Nordeste | 213 25.3%

SP - 93

Centro-Oeste | 79 9.4%

ES - 13

MG - 116

RJ - 54 RJ - 54 19.6%

Estadual - 132 15.7%

SP - 93 33.7%

Sul | 196 23.3%

Norte | 78 9.3%

ES - 13 4.7% Sudeste | 276 32.8%

Federal - 673 80.1% CENAPET

CENAPET

MG - 116 42% CENAPET

Gráfico 2 – Distribuição de PET por IES, Região e Estados.

Em 2024, mais 45 grupos foram criados, em edital específico publicado pelo Ministério da Educação.

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O Papel do MEC e da SESu O Ministério da Educação (MEC) e a Secretaria de Educação Superior (SESu) desempenharam um papel crucial na implementação e no fortalecimento do PET. A SESu, em particular, foi responsável por coordenar e supervisionar o programa, garantindo que os grupos tutoriais seguissem as diretrizes estabelecidas e alcançassem os objetivos traçados. Os recursos financeiros para a realização das atividades do PET são disponibilizados pelo governo federal, o que permite que os grupos tenham acesso a materiais, equipamentos e outras ferramentas necessárias para o desenvolvimento de projetos inovadores.

Até 2010, o marco legal do PET era a Lei 11.180/2005 e a Portaria do MEC 591 de 2009.

Entretanto, havia uma necessidade premente de rever o aparato normativo a fim de incluir a ampliação e a diversificação dos grupos do programa. Adicionalmente, a revisão do aparato normativo tinha como objetivo a instituição da avaliação como atribuição dos Comitês Locais de Acompanhamento, visto que eles estão mais próximos da realidade dos grupos. Foram, então, emitidas a Portaria 976, de 27 de julho de 2010, alterada pela Portaria 343, de 24 de abril de 2013, com o objetivo de preencher as necessidades regulamentares identificadas. Também foi emitido o Manual de Orientações Básicas, o MOB, com a finalidade de orientar o funcionamento do Programa, além de garantir a sua unidade.

Impacto e Reconhecimento O PET tem alcançado resultados significativos desde a sua criação. Milhares de estudantes e tutores participaram do programa ao longo das décadas, contribuindo para a formação de profissionais altamente qualificados em diversas áreas do conhecimento. Além disso, as atividades desenvolvidas pelos grupos tutoriais têm gerado impactos positivos nas comunidades onde estão inseridas, promovendo ações de extensão que beneficiam diretamente a sociedade.

O programa também se tornou um modelo de referência para iniciativas educacionais em outros países, graças à sua abordagem inovadora e inclusiva. As experiências adquiridas por estudantes e tutores no PET muitas vezes se refletem em suas carreiras futuras, seja na academia, no setor público ou na iniciativa privada.

Diversas campanhas de avaliação do Programa foram conduzidas ao longo do tempo, sempre confirmando a qualidade dos resultados e justificando todos os esforços para manutenção e ampliação dos grupos.

O Grupo PET Engenharia Elétrica da Unifei Na Unifei existem 11 grupos PET atualmente, sendo o grupo PET Engenharia Elétrica um destes.

Este grupo, criado em 1992, tem se destacado ao longo dos anos por desenvolver projetos inovadores que unem teoria e prática, contribuindo para o avanço técnico e científico da área de engenharia elétrica, tanto dentro da Unifei quanto fora.

Os integrantes do PET Engenharia Elétrica da Unifei participam de atividades que vão desde pesquisas acadêmicas até ações de extensão voltadas à comunidade. Entre os projetos realizados, 20

destacam-se iniciativas de eficiência energética, automação e sistemas de energia renovável, que não apenas agregam valor à formação dos estudantes, mas também promovem impactos positivos para a sociedade.

Uma ação muito tradicional do PET Elétrica é a oferta de apoio acadêmico aos discentes do curso, naquelas disciplinas conhecidas como as que mais trazem dificuldades, com maiores taxas de reprovação. No início de cada semestre letivo, é feita uma pesquisa com os discentes do curso para elencar as principais disciplinas de interesse. A partir disso, são preparados materiais didáticos, vídeoaulas, são resolvidas listas de exercícios e provas antigas e também são promovidos atendimentos presenciais aos discentes destas disciplinas.

Já há alguns anos, o PET Elétrica da Unifei tem realizado um projeto com jovens do Ensino Médio das escolas públicas da cidade. Neste projeto, são realizadas cerca de 30 horas de aulas sobre fundamentos de programação utilizando prototipação em Arduíno, de onde surge o nome do projeto: ArduEasy. Em cada aula, realizada no campus da Unifei, além do aprendizado técnico, os alunos também são informados sobre as formas de ingresso no Ensino Superior, quais cursos são oferecidos na Unifei, o sistema de quotas etc. Ao final de cada turma oferecida, os aprendizes desenvolvem projetos práticos aplicando os conhecimentos do curso e participam de uma feira de exposição dos protótipos, quando amigos e familiares são convidados.

Fig. 1 – Protótipo utilizado no PET Elétrica.

Fig. 2 – Alunos membros do PET.

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Além disso, o grupo se empenha em organizar eventos acadêmicos, como workshops, seminários e competições, que incentivam a troca de conhecimentos e a integração entre estudantes, docentes e profissionais do setor.

Juntamente com o Centro Acadêmico do curso de Engenharia Elétrica e com a Archote Jr, empresa junior conduzidas por discentes do mesmo curso, é promovida anualmente a SEMEEL, Semana da Engenharia Elétrica, com palestras de profissionais do mercado. Através dessas ações, o PET Engenharia Elétrica da Unifei consolida sua posição como um dos grupos mais dinâmicos e relevantes dentro do Programa de Educação Tutorial.

Fig. 3 – Alunos do PET Elétrica Unifei

Ao longo destes mais de 30 anos de existência, passaram pelo grupo, na função de tutores: Prof. Germano Lambert Torres, fundador do grupo e 1º tutor permanecendo até 2006; Prof. Edson da Costa Bortoni, tutor durante os anos de 2006 e 2007; Prof. Maurílio Pereira Coutinho, tutor do grupo de 2006 até 2016; Prof. Thiago Clé de Oliveira, tutor atual, desde 2016.

Com a certeza de que muitos ficarão de fora da lista, mas é importante lembrar de algumas importantes personalidades que passaram pelo grupo: Alexandre Rasi Aoki, dedicado colaborador do prof. Germano durante muitos anos; hoje é um pesquisador com destaque nas áreas de Smart Grid, Inteligência Artificial e participa de diversos grupos de trabalho no Brasil e no exterior. Também atua como professor da Universidade Federal do Paraná; Helga Gonzaga Martins, enquanto foi aluna de doutorado no Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica da Unifei, também participou ativamente como auxiliar no acompanhamento, avaliação e orientação das atividades conduzidas pelos discentes.

Atualmente, alguns docentes do quadro efetivo da Unifei são egressos do PET Elétrica: Prof. Carlos Henrique Valério de Moraes, do Instituto de Engenharia de Sistemas e Tecnologias da Informação (IESTI); Prof. Frederico Oliveira Passos e profa. Camila Paes Salomon, do Instituto de Sistemas Elétricos e Energia (ISEE).

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Fig. 4 – Alunos membros do PET Elétrica Unifei

Desafios e Perspectivas Futuras Apesar de seu sucesso, o PET enfrenta desafios contínuos, como a necessidade de maior diversificação de áreas atendidas, a ampliação do número de grupos e a garantia de recursos financeiros estáveis. Além disso, o programa precisa adaptar-se às mudanças tecnológicas e às novas demandas da sociedade contemporânea para continuar sendo relevante e eficaz.

O futuro do PET depende de um compromisso contínuo por parte das instituições de ensino superior e do governo federal, bem como do engajamento ativo dos estudantes e tutores que integram os grupos. Com as políticas e incentivos adequados, o PET tem o potencial de continuar sendo um pilar fundamental da educação superior no Brasil.

Conclusão O Programa de Educação Tutorial é um exemplo notável de como políticas públicas bem estruturadas podem transformar a educação e, por extensão, a sociedade. Ao longo dos anos, o PET tem demonstrado ser uma ferramenta poderosa para a formação integral de estudantes, unindo ensino, pesquisa e extensão de maneira inovadora.

Sua trajetória é um testemunho do impacto positivo que a educação de qualidade pode ter no desenvolvimento de indivíduos e comunidades.

Fig. 5 – Logotipo PET Elétrica Unifei

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Google Imagens | AI generator

Aterramento de Geradores: Uma Visão Geral e Aspectos de Dimensionamento Aterramento de Geradores: Uma Visão Geral e Aspectos de Dimensionamento

Mariany Ribeiro de Carvalho | Paulo Márcio da Silveira | Carlos Alberto Villegas Guerrero

O

aterramento de geradores é crucial para garantir a proteção de equipamentos e a continuidade da operação em sistemas elétricos. A relevância do tema vem, principalmente, da maior ocorrência de faltas monofásicas à terra, a qual pode levar a sobretensões nas fases sãs e consequentemente, comprometer o isolamento dos geradores. O objetivo deste artigo consiste em apresentar uma visão geral sobre os principais métodos de aterramento aplicáveis a geradores, com ênfase no sistema aterrado por transformador de distribuição. Inicialmente, foram descritas as consequências da ausência de aterramento, como o deslocamento do neutro e a elevação da tensão nas fases não afetadas.

Em seguida, os métodos de aterramento mais utilizados foram discutidos com base em suas características operacionais, vantagens e desvantagens.

A metodologia adotada contemplou a análise conceitual e matemática dos parâmetros elétricos envolvidos, com o intuito de obter expressões para o cálculo da corrente de falta e dimensionamento dos componentes do sistema de aterramento, como o transformador e o resistor que é conectado ao seu secundário. Por meio deste levantamento, é possível observar que para limitar os níveis de sobretensão, deve-se ser realizar outra análise além daquela que a literatura clássica informa, para casos em que a resistência de neutro possui valor próximo ao da impedância do transformador de aterramento.

Neste caso, a influência da corrente indutiva pelo neutro do transformador deve ser considerada. Este tipo de estudo é de suma importância, visto que uso de um transformador de distribuição com resistor no secundário representa uma solução eficiente para o aterramento de geradores, possibilitando a limitação da corrente de curto-circuito, a redução de esforços elétricos e mecânicos e o fornecimento de grandezas adequadas para atuação dos dispositivos de proteção, contribuindo assim para a segurança do sistema e a confiabilidade da operação.

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1.1.Uma Visão Geral Durante faltas monofásicas à terra em geradores isolados, haverá uma sobretensão nas fases sãs, devido ao deslocamento de neutro. A Figura 1 mostra a representação fasorial de um sistema equilibrado, com as três fases na mesma magnitude e defasadas entre si em 120°, entretanto, na presença de uma falta à terra, a tensão na fase correspondente vai a zero. Como consequência, as tensões nas fases sãs aumentam, podendo atingir até 173 % da tensão de fase nominal.

Fig.1 - Sobretensão em sistemas isolados durante uma falta monofásica Fonte: Reimert (2017)

O sistema de aterramento pode ser especificado de acordo com as reatâncias e resistências de sequência em:

No que tange aos métodos de aterramento existentes, pode-se citar: ·Bobina de Petersen (Neutro Ressonante); ·Sistema aterrado por resistor de alto valor; ·Sistema aterrado por resistor de baixo valor; ·Sistema aterrado por transformador; ·Sistema isolado; ·Sistema solidamente aterrado.

As vantagens e desvantagens do uso dos principais métodos de aterramento podem ser observadas na Tabela 1, o sistema aterrado por transformador será detalhado na Seção 1.2.

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Sistema Isolado

Bobina de Petersen (Neutro Ressonante)

Sistema Solidamente Aterrado

Sistema Aterrado por Resistor de Baixo Valor

Sistema Aterrado por Resistor de Alto Valor

Não há conexão intencional entre neutro e a terra; Conexão por meio das capacitâncias de acoplamento das fases para a terra que estão distribuídas no sistema; Isolação plena, ou seja, a isolação fase-terra deve ser igual a fase-fase.

Continuidade operacional; Baixa corrente circulante pelo acoplamento capacitivo, fazendo com que não haja desligamentos devido à não sensibilização de proteção baseadas na medição de corrente.

Sobretensão nas fases sãs durante faltas fase-terra na ordem de 173% da tensão de fase; Dificuldade na localização da falta, sendo necessários desligamentos sucessivos; Risco de evolução da falta.

Limita a corrente de falta; Continuidade operacional; Redução do risco de arco elétrico.

Queima dos fusíveis usados no secundário de TPs que estejam conectados em estrela; Altas tensão de sequência zero; Sistema não deve sofrer mudanças em suas capacitâncias de acoplamento das fases para a terra, não sendo indicado para sistemas interligados; Não pode ser aplicado em sistemas que possuem desvios de frequência superiores a +-15% da nominal.

Conexão direta entre o neutro e a terra; Não é necessária a isolação plena.

Limita o nível de sobretensão a valores seguros; Desligamento imediato na ocorrência da primeira falta.

Não limita as correntes de falta faseterra; Interrupção da continuidade operacional; Risco de arco elétrico; Alto stress térmico nos equipamentos do sistema.

Conexão de uma resistência de baixo valor ôhmico entre neutro e a terra; Não é necessário a isolação plena.

Não há sobretensão significativa nas fases sãs durante um curto fase-terra, todavia normalmente são usados para-raios com classe igual a tensão de linha; Redução do risco de arco elétrico; Redução do stress térmico e mecânico; Isolação instantânea e seletiva da falta, devido a corrente de curtocircuito possuir magnitude suficiente para sensibilizar a proteção de falta à terra.

Alto custo; Não prioriza a continuidade operacional.

Continuidade operacional; Redução do risco de arco elétrico; Redução do stress térmico e mecânico; Limite a corrente de falta.

Sobretensão nas fases sãs durante faltas fase-terra na ordem de 173% da tensão de fase; Mecanicamente frágil. Com o intuito de contornar esta situação normalmente são usados transformadores de distribuição monofásicos com um resistor conectado ao primário possuindo o mesmo valor ôhmico de um resistor conectado diretamente.

Conexão de um reator entre o neutro e a terra; Não é necessária a isolação plena.

Conexão de uma resistência de alto valor ôhmico entre neutro e a terra; Isolação plena.

Tabela 1 - Vantagens e desvantagens dos métodos de aterramento.

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Dunki-Jacobs, Shields e Pierre (2007) apresentam que durante uma falta intermitente à terra, um sistema isolado apresentará sobretensões extremamente prejudiciais caso o defeito não seja eliminado rapidamente. A Figura 2 mostra os níveis de sobretensão em caso de reignições. Por meio das análises os autores demonstram que após a falta e mais 2 reignições, haverá o escalonamento da tensão, com seus picos muito maiores que os nominais, além da componente DC. E caso a reignição ocorra no valor máximo da tensão transitória, a tensão fase-terra pode chegar a 5 pu em menos de 2 ciclos.

Figura 2 - Sobretensão durante uma falta monofásica intermitente.

Fonte: Adaptado de Dunki-Jacobs, Shields e Pierre (2007).

Para melhor explicar o fenômeno, os seguintes estágios são verificados: a) Estado de operação normal do sistema, onde os fasores de tensão giram em uma velocidade síncrona e o neutro (N) coincide com o potencial de terra. b) Quando a tensão da fase A está em seu pico negativo, ocorre uma falta à terra, logo o neutro é deslocado, levando a tensão da fase A à zero e a tensão nas fases sãs a um valor da magnitude da tensão de linha (√3 vezes a tensão de fase). Se o curto-circuito não apresentar um gap, ou seja, uma região entre a parte energizada e a terra que possa levar a formação de um arco elétrico em caso de rompimento do dielétrico (ar), a falta será extinta durante a passagem da corrente pelo zero. c) Caso a falta não estiver sido extinguida após ½ ciclo, a tensão na fase A atinge 2 pu em relação ao potencial de terra. Na presença de um gap entre a parte energizada e a terra durante a passagem da corrente pelo zero ao passar novamente pelo pico de tensão, ocorre uma reignição e, portanto, o fasor da fase A é invertido em 180°, quando sua amplitude atinge -2 pu em relação à tensão fase. Ao passar novamente por zero, a falta é extinta, e o passo anterior é repetido. d) Caso haja uma nova reignição, a tensão na fase A atinge 4 pu e a tensão nas demais fases é ainda maior.

De acordo com a norma IEEE C62.92.2 (2017), o principal objetivo do aterramento em geradores síncronos é a proteção da máquina e dos equipamentos associados contra danos causados por condições elétricas anormais. Dentre os principais objetivos do aterramento de neutro com impedância de alto valor estão: (i) a redução de danos físicos nos equipamentos devido a falhas internas à terra; (ii) limitação de stress mecânico em máquinas rotativas durante falhas externas à terra; (iii) limitação de sobretensões transitórias sobre o isolamento do gerador; (iv) viabilização de esquemas específicos de proteção contra faltas à terra; dentre outros.

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1.2.Sistema Aterrado por Transformador de Distribuição Durante faltas monofásicas à terra em geradores isolados, haverá uma sobretensão nas fases sãs, devido ao deslocamento de neutro. A Figura 1 mostra a representação fasorial de um sistema equilibrado, com as três fases na mesma magnitude e defasadas entre si em 120°, entretanto, na presença de uma falta à terra, a tensão na fase correspondente vai a zero.

Como consequência, as tensões nas fases sãs aumentam, podendo atingir até 173 % da tensão de fase nominal.

Fig. 3 - Sistema aterrado por transformador

Onde:

Fig. 4 - Tensão transitória em relação a tensão nominal de fase de um gerador com neutro aterrado. Fonte: IEEE C62.92.2 (2017).

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Quanto ao dimensionamento do transformador de distribuição, considera-se que o mesmo deve suportar a corrente de falta monofásica nos terminais do gerador síncrono durante um tempo apropriado até o problema ser eliminado. Para isso, deverá entregar em seu secundário uma potência a qual leva em consideração a máxima corrente de neutro durante este tipo de falta, conforme apresentado na Equação 4.

O valor nominal da potência do transformador é dependente do tempo em que este fica exposto à sobrecarga advinda do curto-circuito, a qual está diretamente relacionada aos efeitos térmico e eletromagnético. A relação entre a duração da sobrecarga e seu respectivo fator está indicada na Tabela 2.

Tabela 2 - Fator de sobrecarga de transformador de distribuição usado no aterramento de geradores síncronos durante curto-circuito.

Todavia, deve-se ter cautela ao utilizar um transformador monofásico cuja impedância (ZT) seja da mesma ordem de grandeza do resistor de aterramento (RN). A literatura técnica em geral mostra que a impedância do transformador é desconsiderada uma vez que na maioria das instalações a capacitância total de sequência zero conduz a um valor elevado de RN. Entretanto, isso nem sempre é factível. Tomando como base a Figura 5, na qual está representado um gerador aterrado via transformador monofásico, um curto-circuito fase-terra fará circular a corrente 3IC0 pelas capacitâncias de acoplamento à terra e a corrente pelo neutro aterrado composta das parcelas resistiva e indutiva, uma vez que a impedância do transformador irá interferir nos valores de corrente que circulam pelo aterramento. Logo, deve-se realizar uma análise matemática mais detalhada da corrente de falta monofásica (considerando as parcelas do acoplamento capacitivo do sistema, indutivo do transformador e resistivo) e da resistência de aterramento.

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Figura 5 - Circuito representativo para a análise matemática do dimensionamento do aterramento.

Para a condição de falta monofásica tem-se que a tensão nas fases sãs possuem magnitude da tensão de linha do sistema, como já mencionado anteriormente. Devido a estas tensões que também são aplicadas sobre as capacitâncias do estator à terra e são desequilibradas, é possível obter as correntes nas fases sãs a partir da corrente do acoplamento capacitivo. Para esta análise foi levado em consideração o diagrama fasorial apresentado na Figura 6 para uma condição de falta monofásica na fase A. A partir do diagrama apresentado na Figura 6, tem-se as seguintes equações para as correntes:

Fig. 6 - Diagrama fasorial de uma falta monofásica na fase

Desta maneira, a corrente de falta monofásica indicada na Figura 5 é dada pela Equação 8.

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A resistência é composta pela resistência do transformador (RT) mais a resistência do resistor conectado no secundário do transformador de aterramento, referido ao primário (RN), conforme já mostrado na Figura 5.

Deve-se garantir que a parcela resistiva apresentada na Equação 8 seja três vezes maior que a capacitiva mais a indutiva. Fazendo assim, isso evita transitórios proibitivos, conforme apresentado pela IEEE C62.92.2 (2017). Para que esta condição seja atendida as inequações apresentadas nas Equação 11 e Equação 12 devem ser verdadeiras

Generalizando as equações para N contribuições, ou seja, com operação de N geradores em paralelo, a corrente fase-terra no ponto de falta passa a ser:

Cabe mencionar que em muitas instalações industriais, além do critério dado pela Equação 11, a corrente no ponto de falta (Equação 13) deve ser limitada a valores de variam entre 50 e 200 A, por questões de segurança

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2. Estudos de Caso De maneira a exemplificar as duas propostas de dimensionamento apresentada anteriormente, serão analisados os sistemas descritos a seguir: Sistema 1: Capacitância Total de Sequência zero de 0,9 μF – Sem considerar a influência do transformador de distribuição usado no aterramento Considerando um gerador síncrono de 13,8 kV, 60 Hz, conectado a um transformador elevador (Dyn), os equipamentos que compõem essa instalação (gerador, cabos, dispositivos de surto, transformadores etc.) totalizam uma capacitância para terra no valor de 0,9 μF. O transformador monofásico (15/0,240 kV) a ser usado no aterramento deve ser projetado para suportar uma sobrecarga de 10 min.

Com estas informações seguem os cálculos de dimensionamento do aterramento sem considerar a influência do próprio transformador de distribuição:

Tabela 3 – Dados do aterramento proposto para o sistema 1

A partir dos dados apresentados na Tabela 3 verifica-se que a impedância do transformador de aterramento (81,82 Ω - 2 % referido ao primário) é relativamente inferior ao do resistor de neutro (900 Ω), fazendo com que não seja necessário levar em consideração as parcelas resistiva e indutiva do transformador.

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Sistema 2: Capacitância Total de Sequência Zero de 3,6 μF – Considerando a influência do transformador de distribuição usado no aterramento Para o segundo caso, são considerados dois geradores síncronos de 13,8 kV, 60 Hz, conectados a um transformador elevador (Dyn). Os equipamentos que compõem essa instalação (geradores, transformador, cabos, dispositivos de surto etc.) totalizam uma capacitância para terra no valor de 3,6 μF. O transformador monofásico (18/1 kV) a ser usado no aterramento deve ser projetado para suportar uma sobrecarga de 10 s.

Com estas informações seguem os cálculos de dimensionamento do aterramento considerando a influência do transformador de distribuição:

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Após realizados os cálculos das parcelas que compõem a corrente de falta, é necessário obter os valores da corrente total de neutro (), corrente de neutro em cada gerador (e finalmente, o valor da corrente de falta (), como apresentado a seguir.

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Na Tabela 4 verifica-se que a impedância do transformador de aterramento (235,63 Ω - 4 % referido ao primário) é relativamente próxima ao do resistor de neutro (105 Ω), fazendo com que seja necessário levar em consideração as parcelas resistiva e indutiva do transformador.

Tabela 4 – Dados do aterramento proposto para o sistema 2

Conclusão O sistema de aterramento dos geradores e transformadores é de suma importância proteção de equipamentos e a continuidade operacional em sistemas elétricos, mitigando sobretensões causadas por faltas monofásicas à terra. Sistemas isolados, sem aterramento, são suscetíveis a deslocamento de neutro e sobretensões elevadas nas fases sãs, podendo atingir picos de até 5 pu em faltas intermitentes com duração superior a 2 ciclos. De modo a estabelecer diretrizes de projeto, a norma IEEE C62.92.2 (2017) estabelece que o aterramento de geradores síncronos deve proteger contra danos elétricos anormais, limitando correntes de falta, reduzindo estresse mecânico e controlando sobretensões transitórias.

Dentre os diversos tipos de aterramento, o sistema aterrado por transformador de distribuição, com um resistor em seu secundário, é uma solução eficaz para geradores de grande porte. Este método limita a corrente de curto-circuito, diminui esforços elétricos e mecânicos, e fornece grandezas adequadas para proteção contra faltas à terra nos enrolamentos do estator do gerador.

Em alguns casos, é de suma importância considerar a impedância do transformador de aterramento no dimensionamento, especialmente quando tem valor próximo à resistência de neutro. Os estudos de caso demonstraram que em sistemas com baixa capacitância acarretam, normalmente, ao uso de transformadores no aterramento com impedância inferior à da resistência de neutro (referida ao primário). Já para sistemas onde há geradores em paralelo no mesmo barramento, assim como diversos outros equipamentos em suas imediações, a capacitância à terra passa a ser maior, levando a uma menor reatância capacitiva de sequência zero. Nestes casos, a escolha de resistência de neutro recai sobre um valor menor, se aproximando da ordem de grandeza da impedância do transformador de aterramento e, com isso, não se deve desprezar a influência de tal impedância. Uma análise aprofundada, considerando a impedância do transformador e suas parcelas resistiva e indutiva, é fundamental para garantir a integridade e confiabilidade de sistemas elétricos como um todo.

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Compensação do Efeito de Desequilíbrio das Tensões de Alimentação em Pontes Retificadoras Juliana Cortez de Sá Camposilvan | Carlos Alberto Murari Pinheiro | Jocélio Souza de Sá

U

sualmente um conversor estático comutado pela rede é composto por retificadores controlados a silício (SCRs), o qual opera com um ângulo de disparo definido pelo funcionamento do sistema de controle associado.

A ocorrência de um desequilíbrio súbito nas tensões de alimentação produz uma alteração correspondente do valor médio da tensão do lado cc pelo conversor. Esta alteração reflete diretamente no comportamento da carga alimentada pelo retificador, podendo ocasionar distúrbios transitórios na regulação de velocidade de motores cc, ou na tensão de geradores elétricos excitados por retificadores com comutação natural. O procedimento proposto neste artigo realiza medições nos valores eficazes das tensões de linha de alimentação do conversor, e com base na teoria dos componentes simétricos realiza a correção do ângulo de disparo quando na presença de desequilíbrios. O objetivo é restabelecer o valor médio da tensão do lado cc nas condições equivalentes de um sistema elétrico equilibrado

Este artigo está organizado conforme as seções indicadas a seguir. Em II tem-se a fundamentação teórica que será utilizada neste trabalho. Primeiro será revisto o procedimento para obtenção dos componentes simétricos de sequência positiva e de sequência negativa das tensões de linha associadas a um sistema de alimentação trifásico.

Depois será mostrada uma abordagem para a obtenção das informações dos fasores associados a sistemas elétricos trifásicos desequilibrados, que servirá de base para calcular os componentes simétricos associados. A informação do componente de sequência positiva servirá de base para o procedimento proposto para compensação do ângulo de disparo de um conversor controlado na presença de desequilíbrios de tensões.

Na Seção III é mostrada a modelagem típica de um retificador com comutação natural nas condições de equilíbrio e desequilíbrio das tensões de linha. Na Seção IV é apresentado o procedimento para correção do ângulo de disparo de retificadores controlados em condições de desequilíbrio de tensões. Em V é mostrada a comprovação algébrica do método através de exemplos numéricos. Na seção VI têm-se resultados de simulações computacionais e de ensaios de laboratório comprovando na prática os resultados obtidos nos exemplos numéricos. Finalmente em VII segue a conclusão deste artigo e a proposta de trabalhos futuros.

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II.Obtenção dos Argumentos dos fasores a partir de medições das tensões eficazes

Na figura 1, no triângulo definido pelos pontos A, B e C , onde e , obtém-se as relações (3) e (4).

Um sistema trifásico a três condutores de tensões de linha desequilibradas pode ser representado com auxílio da teoria de componentes simétricos por dois sistemas de tensões equilibradas, ou seja, um sistema de componentes de sequência positiva e um sistema de componentes de sequência negativa, lembrando que neste contexto os componentes de sequência zero são nulos.

Os componentes de sequência positiva são compostos por fasores denominados VAB(+), VBC(+) e VCA(+), cujos módulos possuem valores iguais e os argumentos estão defasados de 120o entre si. Os componentes de sequência negativa são definidos pelos fasores VAB(-), VBC(-) e VCA(-), onde os seus módulos possuem os mesmos valores e os seus argumentos estão defasados de 120o a partir do fasor VAB(-), sendo o sentido de rotação inverso em relação aos componentes de sequência positiva.

O procedimento para obter, a partir das informações dos fasores associados com as tensões de linha de um sistema elétrico trifásico desequilibrado, os valores dos componentes correspondentes de sequência positiva e negativa, é dado pelas equações (1) e (2), onde o termo “a” das expressões é dado por ej120°.

Das relações anteriores têm-se (5) e (6).

Com as informações dos argumentos é possível definir as tensões desequilibradas na forma de (7), (8), (9), e com o procedimento dado por (1), (2) se obtêm os valores dos componentes simétricos correspondentes.

A obtenção dos argumentos dos fasores das tensões de linha a partir dos valores eficazes medidos é realizada com base no diagrama mostrado na Figura 1.

III. Valor médio da tensão do lado cc de uma ponte com tensões desequilibradas Seja a estrutura de um conversor comutado pela rede ligado em ponte trifásica ilustrada na Figura 2.

Fig. 1 - Obtenção dos fasores das tensões a partir dos valores eficazes.

Fig. 2 - Conversor comutado pela rede ligado em ponte trifásica.

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Se o conversor opera alimentado com tensões de linha equilibradas de valor eficaz Ve com um ângulo de disparo α, o valor médio da tensão do lado de corrente contínua Vdα é definido pela equação (10), onde inicialmente foi desprezada a queda de tensão devido ao efeito de comutação.

Caso o retificador opere com tensões desequilibradas, a partir das informações dos fasores associados, são definidos os valores instantâneos das tensões de linha expressos pelas equações (11), (12) e (13).

Tabela 1 - Referência para contagem do disparo de titistores.

A partir da equação (14) obtém-se o valor médio(Vdα) da tensão do lado cc do conversor. Este valor depende dos valores eficazes e dos argumentos das tensões de alimentação da rede elétrica, juntamente com o ângulo de disparo (α) do conversor.

Para um determinado ângulo de disparo, o valor médio da tensão do lado cc será diferente daquele válido para o conversor operando com tensões alternadas equilibradas. O valor médio da tensão é calculado considerando-se os intervalos de tempo de condução dos SCRs. As formas de onda das tensões de linha de A equação (14) mostra que para um determinado ângulo alimentação do retificador e as referências para de disparo, o valor médio da tensão de saída do contagem do disparo dos tiristores estão mostradas na conversor vai depender do desequilíbrio das tensões de linha de alimentação do conversor. Devido ao Figura 3. desequilíbrio de tensão das fases de alimentação do conversor o valor fornecido por (14) vai diferir daquele dado por (10), onde se considerou um sistema elétrico equilibrado com tensões de linha com valores eficazes iguais a V.

IV. Procedimento para compensação do angulo de disparo de conversor com desequilíbrio de tensão A equação (15) define o valor médio (Vdα) da tensão do lado cc de uma ponte trifásica alimentada com tensões equilibradas e operando com um valor atual de ângulo (αatual) de disparo. Na equação é considerada a queda de tensão devido ao efeito de comutação representada pela corrente de carga (Id) do retificador e a resistência de comutação (Rc) que depende da reatância do lado de corrente alternada do conversor.

Fig. 3 - Formas de onda das tensões de alimentação desequilibradas e referência para contagem dos disparos de tiristores do conversor.

Por se tratar de um sistema trifásico, mesmo que desequilibrado, a soma dos valores instantâneos das tensões de linha é sempre nula. Isto significa que a interseção de duas tensões de linha ocorre sempre com a passagem da outra por zero. Desta forma obtêm-se as referências (Tabela I) para contagem dos disparos dos pares de tiristores do conversor.

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V. Comprovação Algébrida da Proposição

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VI. Simulações Computacionais e Ensaios

Fig. 5 - Compensação de ângulo em um sistema de controle.

Fig. 4 - Diagrama de blocos da metodologia desenvolvida.

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Tabela 2 - dados do sistema considerado.

Fig. 7 - Detalhe do comportamento da velocidade sem compensação adicional de ângulo de disparo.

Fig. 6 - Respostas do sistema com desequilíbrio de tensão sem a compensação adicional de ângulo de disparo.

Fig. 8 - Resposta do sistema com desequilíbrio de tensão e com compensação adicional.

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Tabela 3 - Valores obtidos nos experimentos de laboratório.

Fig. 9 - Comportamento da velocidade com compensação adicional.

Fig. 10 - Estrutura básica utilizada nos experimentos de laboratório.

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Fig. 15 - Figura 1. Caso 2: Sistema operando com tensões desequilibradas e com correção do ângulo de disparo.

Fig. 11 - Caso1: Sistema operando com tensões equilibradas.

Fig. 12 - Caso 1: Sistema operando com tensões desequilibradas e sem correção do ângulo de disparo.

Fig. 13 - Caso 1: Sistema operando com tensões desequilibradas e com correção do ângulo de disparo

Fig. 14 - Caso 2: Sistema operando com tensões desequilibradas e sem correção do ângulo de disparo.

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Fig. 16 - Respostas do sistema real com desequilíbrio e sem a compensação adicional.

Fig. 17 - Respostas do sistema real com desequilíbrio e com a compensação adicional.

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Geração Eólica no Nordeste: Cenário e Desafios Ana Clara Prince de Souza - Aluna PET Elétrica | Thiago Clé de Oliveira - Tutor PET Elétrica | Fabrício Silveira Chaves - Pesquisador do GESis

Este artigo apresenta os estudos iniciais de uma iniciação científica com o tema: Impactos Operacionais do Crescimento da Inserção de Fontes Eólicas na Rede Elétrica do Nordeste. A pesquisa tem como objetivo analisar os efeitos da expansão da geração eólica na rede elétrica nordestina. O estudo envolve uma revisão bibliográfica sobre os principais desafios operacionais relacionados à geração intermitente, o aprofundamento no modelo de cálculo de fluxo de potência utilizado pelo software ANAREDE e a coleta de dados reais para a construção de um sistema de barras representativo da topologia elétrica atual da região Nordeste.

A matriz energética brasileira, por muito tempo, foi composta predominantemente por usinas hidrelétricas e termelétricas. No entanto, com o agravamento das crises climáticas, tornou-se cada vez mais atrativo investir no desenvolvimento de tecnologias sustentáveis para a geração de energia. Nesse contexto, estudos sobre o potencial brasileiro na produção de energias renováveis ganham destaque, impulsionando a implementação de diversos parques eólicos, solares e iniciativas de geração distribuída. Na Figura 1, é possível visualizar a concentração de usinas geradoras eólicas no Nordeste.

Fig. 1 - Geração Eólica no Brasil [2] 45

Segundo a Empresa de Pesquisa Energética (EPE) [1] espera-se que, até 2031, as usinas eólicas e fotovoltaicas alcancem uma capacidade instalada de 32.589 MW, representando um aumento de 34% em relação ao ano de 2021. Esse crescimento evidencia o compromisso do país com a diversificação da matriz energética e com a transição para fontes mais limpas. Contudo, esse avanço também levanta preocupações quanto à capacidade do Sistema Interligado Nacional (SIN) de integrar com segurança essa nova geração, especialmente diante do aumento da geração de eólica. O gráfico da Figura 2 mostra a tendência de aumento da capacidade instalada de geração eólica desde 2019.

Fig. 2 – Evolução da Capacidade Instalada de geração eólica [3]

Atualmente, as Usinas Hidrelétricas (UHEs) e Termelétricas (UTEs) ainda correspondem a mais de 71% da matriz elétrica nacional [4]. Essas usinas possuem a vantagem de fornecer energia de forma contínua e com capacidade de resposta rápida, essenciais para manter o equilíbrio entre geração e carga em situações de variação repentina na demanda. Por outro lado, fontes intermitentes, como a energia eólica, cuja produção depende diretamente das condições climáticas, impõem desafios operacionais. A variabilidade dos ventos pode causar desequilíbrios na rede, dificultando o controle em tempo real da geração, o que pode levar ao congestionamento de linhas de transmissão, interrupções no fornecimento em regiões com alta penetração e até ao desligamento forçado de unidades geradoras.

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Além disso, a expansão das fontes renováveis estimulou o crescimento da geração distribuída, alterando significativamente o fluxo de potência nas redes. Nesse novo paradigma, a separação entre carga e geração torna-se menos evidente, tornando o fluxo mais dinâmico e menos previsível.

A geração descentralizada e dependente de variáveis climáticas dificulta o controle instantâneo necessário para manter a estabilidade e eficiência do sistema.

A estabilidade de um sistema elétrico de potência pode ser definida como sua capacidade de recuperar um novo estado de equilíbrio após uma perturbação, com a maioria de suas variáveis operando dentro de limites aceitáveis. Essa estabilidade está relacionada à presença de inércia no sistema, fornecida, tradicionalmente, por geradores síncronos das UHEs e UTEs. No caso da geração eólica e fotovoltaica, essa inércia não está naturalmente presente, devido à sua conexão por eletrônica de potência e à grande variação de frequência.

A flexibilidade do sistema elétrico está associada à sua capacidade de resposta a variações nas condições operacionais, seja pelo ajuste da geração, pelo uso do armazenamento ou pela gestão da demanda. Medidas como a diversificação das fontes, a distribuição geográfica da geração e o reforço das interconexões de transmissão podem aumentar essa flexibilidade. No entanto, o Brasil ainda enfrenta obstáculos, como a concentração de geração eólica no Nordeste distante do maior centro consumidor, o Sudeste, e a limitada capacidade de armazenamento.

Por exemplo, redes com diferentes tipos de usinas (hidrelétricas, solares e eólicas) distribuídas em regiões diversas tendem a apresentar menores variações na geração agregada, o que facilita o planejamento e a operação. Além disso, o aumento da capacidade de intercâmbio entre regiões permite transferir energia conforme a demanda, promovendo maior estabilidade no sistema. O armazenamento de energia, no entanto, permanece um dos principais desafios tecnológicos.

Estratégias de controle de fluxo de potência e alocação otimizada de recursos serão fundamentais para a operação segura e eficiente em um cenário com alta penetração de fontes renováveis.

Coleta e Análise de Dados Com o objetivo de representar a realidade da rede elétrica do Nordeste, foram coletados dados de geração eólica da região Nordeste; dados típicos de carga e a potência hidrelétrica e solar instalada.

Os dados foram coletados por meio do site do Operador Nacional do Sistema Elétrico (ONS) [3] e da Agência Nacional de Energia Elétrica (ANEEL) [5].

A análise dos dados revelou padrões e escalas distintas entre as usinas localizadas no interior e no litoral do nordeste, justificando a modelagem de dois conjuntos de geradores no sistema de barras para representar as características da energia gerada em cada região – interior e litoral.

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No interior (Figura 3), percebe-se, pelo gráfico da Figura 4, que há uma tendência bem definida de geração de acordo com os horários do dia, a escala de geração fica de 2000 a 15000 MW. O que possibilita traçar 3 patamares de geração com uma variação de 2.000 a 15.000 MW.

Fig. 4 - Perfil da energia gerada por este conjunto de geradores [3] Fig. 3 - Mapa da Localização da Geração Eólica no interior do Nordeste [3]

No litoral (Figura 5), verifica-se, pelo gráfico da Figura 6, que também há três patamares possíveis, mas com uma tendência menos definida com uma variação de geração de 600 a 4500 MW.

Fig. 6 – Perfil da energia gerada por este conjunto de geradores [3]

Fig. 3 - Mapa da Localização da Geração Eólica no Litoral do Nordeste [3] 48

Outra análise realizada foi do perfil de carga no Nordeste. Percebe-se pelo gráfico da Figura 7 que há dois perfis de carga distintos: dia útil e finais de semana. Além disso, outras variações podem ser observadas visto que muitas cidades são turísticas e podem ter aumento de carga em épocas de férias no verão.

Fig. 7 – Perfil de carga do Nordeste para dia útil e final de semana [3]

Análise do Sistema Elétrico do Nordeste Os dados preliminares e a modelagem proposta neste estudo buscam contribuir para a compreensão dos impactos operacionais da crescente inserção de fontes eólicas na rede elétrica nordestina. Para isso, será utilizada a ferramenta computacional ANAREDE que é um software desenvolvido pelo CEPEL [7] e amplamente utilizado no Brasil para análise de fluxo de potência.

Essa ferramenta é empregada pelo ONS, EPE e diversas universidades.

A análise de fluxo de potência é uma ferramenta fundamental para determinar o estado operacional de um Sistema Elétrico de Potência (SEP) em regime permanente. Por meio dessa análise, é possível calcular a distribuição dos fluxos de potência ativa e reativa, as tensões nas barras e as perdas envolvidas no sistema.

O modelo matemático utilizado baseia-se, em geral, na suposição de um sistema trifásico equilibrado, o que permite a formulação do problema em termos de equações algébricas não lineares. A solução dessas equações fornece uma visão detalhada do comportamento elétrico da rede sob condições normais de operação [6]. Esses cálculos são executados com o auxílio de ferramentas computacionais especializadas, como simuladores de fluxo de carga, que utilizam como dados de entrada: Tensões iniciais nas barras; Potências ativas e reativas injetadas ou consumidas; Parâmetros das linhas de transmissão, como impedâncias e susceptâncias; Configuração dos transformadores e dispositivos de controle de tensão.

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A análise de fluxo de potência é essencial para o planejamento, a operação segura e a tomada de decisões no sistema elétrico, especialmente em cenários com alta penetração de fontes renováveis.

Com base nos dados reais de carga e geração do Nordeste, serão identificados os períodos do dia de mínima, média e máxima carga e de pouca, média e muita geração eólica. Também serão discriminados os perfis de geração eólica no litoral e no interior, os quais possuem curvas distintas. Será calculado um valor médio para cada hora desses perfis de geração e carga, obtendo curvas médias para serem inseridas em uma rede elétrica teste. Com a manipulação desses dados, serão criados cenários para simular o impacto de cada uma das combinações obtidas. O trabalho fará uma análise de regime permanente, avaliando como variam os níveis de tensão, as perdas elétricas da rede, o fluxo de potência e o carregamento das linhas, verificando quais são os piores casos e propondo soluções para melhorá-los.

Neste trabalho, o ANAREDE, aliado à coleta de dados reais, tem papel fundamental na análise dos impactos da inserção intensiva de geração eólica no sistema elétrico nordestino, permitindo simulações mais realistas e fundamentadas, capazes de subsidiar futuras estratégias de operação e expansão do sistema.

Nos próximos passos dessa iniciação científica, pretende-se criar cenários de geração e carga para avaliar estratégias de despacho que minimizem os efeitos da variabilidade eólica.

Conclusão O presente artigo apresentou os estudos iniciais de uma iniciação científica voltada à análise dos impactos operacionais da crescente inserção de geração eólica na rede elétrica do Nordeste. A partir de uma revisão bibliográfica, coleta de dados reais e modelagem computacional, será possível estabelecer uma metodologia para simular diferentes cenários representativos em um sistema teste utilizando o software ANAREDE. A proposta de inserção dos dados reais de geração e carga permite avaliar o comportamento do sistema diante das variações características das fontes renováveis, contribuindo para a compreensão dos desafios e possibilidades no planejamento e operação do sistema elétrico nordestino. Os cenários simulados servirão como base para identificação de limites operacionais e para a proposição de estratégias que mitiguem os efeitos da intermitência da geração eólica.

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Referências Compensação do Efeito de Desequilíbrio das Tensões de Alimentação em Pontes Retificadoras.

[1] DOUGHTY, Richard L.; HEREDOS, Frank P. Cost-effective motor surge capability. IEEE Transactions on Industry Applications, v. 33, n. 1, p.

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[2] DUNKI-JACOBS, J. R.; SHIELDS, Francis J.; PIERRE, Conrad St. Industrial Power System Grounding Design Handbook. Thomson-Shore, 2007.

[3] INDUSTRIAL POWER SYSTEMS STANDARDS DEVELOPMENT COMMITTEE et al. IEEE Recommended Practice for Industrial and Commercial Power Systems Analysis (Brown Book). IEEE Std, p. 399-1997.

[3] KINDERMANN, Geraldo. Proteção de Sistemas Elétricos, Vol. 3. 2008.

[4] REIMERT, Donald. Protective relaying for power generation systems. CRC press, 2017.

[5] SPD COMMITTEE et al. IEEE Guide for the Application of Neutral Grounding in Electrical Utility Systems. 2017.

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Compensação do Efeito de Desequilíbrio das Tensões de Alimentação em Pontes Retificadoras.

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[2] A. Jouanne, B. Banerjee, "Assessment of Voltage Unbalance", IEEE Transactions on Power Delivery, vol. 16, pp. 782-790, October 2001.

[3] M. Chomat, L. Schreier, J. Bendl, "Control of active front-end rectifier under unbalanced voltage supply and DC-link pulsations", Electrical Machines and Drives Conference, pp. 324-329, May 2011.

[4] Y. Suh, Y. Go, D. Rho, "A Comparative Study on Control Algorithm for Active Front-End Rectifier of Large Motor Drives under Unbalanced Input", IEEE Transactions on Industry Applications, vol. 4, pp. 1490–1497, May/June 2011.

[5] Y. Tang, P. C. Lo, P. Wang, F. H. Choo, "One-cycle controlled three-phase PWM rectifiers with improved regulation under unbalanced and distorted input voltage conditions", IEEE Transactions on Power Electronics, vol. 25,pp. 579-584, November 2010.

[6] L.L.H. Costa, P.J.A. Serni, F.P. Marafão, "An Analysis of Generalized Symmetrical Components in Non-Sinusoidal three Phase Systems".

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[7] Y.V.V.S. Murty, G.K. Dubey, R.M.K. Sinha, "Fault Diagnosis in Three-Phase Thyristor converters Using Microprocessor", IEEE Transactions on Industry Applications, Vol. 20, pp. 1490-1497, April 2008.

[8] K. Fritz, "Elektrische Antriebstechick- Teil 2: Leistungsstellglieder". VDEVERLAG, 1986, pp. 234-235.

Geração Eólica no Nordeste: Cenário e Desafios.

[1] EPE – Empresa de Pesquisa Energética. Plano Decenal de Expansão de Energia 2031. Brasília: EPE, 2021. Disponível em: https://www.epe.gov.br/pt/publicacoes-dados-abertos/publicacoes/Plano-Decenal-de-Expansao-de-Energia-PDE. Acesso em: 28 maio 2025.

[2] EPE – Empresa de Pesquisa Energética. Atlas Eólico do Brasil – 2024. Brasília: EPE, 2024.

[3] ONS – Operador Nacional do Sistema Elétrico. Dados de Geração e Carga – Região Nordeste. Rio de Janeiro: ONS, 2025. Disponível em: https://www.ons.org.br. Acesso em: 28 maio 2025.

[4] MME – Ministério de Minas e Energia. Boletim Mensal de Monitoramento do Setor Elétrico – Abril de 2025. Brasília: MME, 2025.

Disponível em: https://www.gov.br/mme. Acesso em: 28 maio 2025.

[5] ANEEL – Agência Nacional de Energia Elétrica. Banco de Informações de Geração (BIG). Brasília: ANEEL, 2024. Disponível em: https://www.aneel.gov.br. Acesso em: 28 maio 2025.

[6] BORGES, Carmen Lucia Tancredo. Análise de Sistemas de Potência. Rio de Janeiro: UFRJ, Departamento de Eletrotécnica, 2005. Apostila interna.

[7] CEPEL – Centro de Pesquisas de Energia Elétrica. Manual do Usuário ANAREDE. Rio de Janeiro: CEPEL, 2022. Disponível em: https://www.cepel.br/. Acesso em: 28 maio 2025.

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Pesqu ISEE

PESQUISA E EDUCAÇÃO

Realização Coordenadores responsáveis Revista PesquISEE Antonio Carlos Zambroni de Souza

Diagramação e Design Davi H. Garcia

Estácio Tavares Wanderley Neto Jocélio Souza de Sá

Aterramento de Geradores: Uma Visão Geral e Aspectos de Dimensionamento.

Mariany Ribeiro de Carvalho | Paulo Márcio da Silveira | Carlos Alberto Villegas Guerrero

Compensação do Efeito de Desequilíbrio das Tensões de Alimentação em Pontes Retificadoras.

Juliana Cortez de Sá Camposilvan | Carlos Alberto Murari Pinheiro | Jocélio Souza de Sá

Geração Eólica no Nordeste: Cenários e Desafios.

Ana Clara Prince de Souza | Thiago Clé de Oliveira | Fabrício Silveira Chaves

ISEE Instituto de Sistemas Elétricos e Energia

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