A Transferência Rápida de Barras (TRB) consiste na comutação rápida de fontes de energia em barramento de motores sem interrupção do fornecimento. Essa transferência é especialmente aplicável em usinas nucleares e químicas, onde é necessário garantir a continuidade e a disponibilidade do fornecimento de energia para manter seus sistemas de segurança em pleno funcionamento. Ao contrário dos sistemas de energia ininterrupta, a TRB utiliza fontes infinitas, proporcionando alta disponibilidade para manter os sistemas de segurança nuclear sem restrições de alimentação elétrica. O método de TRB convencional envia o comando de fechamento para o disjuntor da fonte reserva quando ocorre um defeito na fonte principal. Para que o comando seja enviado, é necessário que critérios sejam atendidos. Entre o momento do envio do comando e o efetivo fechamento do disjuntor, o estado do sistema é alterado. Consequentemente, não é possível garantir o atendimento dos mesmos critérios no momento em que ocorre o efetivo fechamento do disjuntor. Portanto, o sistema está sujeito a transitórios elevados que dependem do escorregamento angular do sistema. A NEMA/ANSI C50.41 Polyphase Induction Motors for Power Generating Stations definiu o critério da taxa V/f como forma de proteger motores de torques transitórios excessivos decorrentes da TRB. Entretanto, esse critério tem sido objeto de críticas por parte de diversos pesquisadores. Por isso, em 2014, a NEMA decidiu remover esse critério da norma. Ainda assim, apesar dessa mudança, continua sendo amplamente aplicado na indústria. Motivado pelas lacunas em diversos aspectos do método convencional de TRB, esta pesquisa apresenta duas propostas para algoritmos preditivos aplicados à TRB: a Transferência Rápida de Barras com Predição (TRBP), considerando os critérios convencionais de TRB; e um Novo Critério de Transferência Rápida de Barras com Predição (NTRB), que utiliza técnicas de semelhança de sinais. Ambos os algoritmos predizem os sinais de tensão na barra por um tempo equivalente ao tempo de fechamento do disjuntor para, assim, garantir que os critérios sejam atendidos. Para avaliar a eficácia dos métodos, foram realizadas simulações de vários casos de TRB utilizando os métodos TRBP e NTRB em um sistema elétrico industrial simplificado. Esses casos foram comparados com o método convencional e apresentaram resultados promissores, com uma redução média das correntes transitórias em aproximadamente três vezes e um aumento de até 60% na probabilidade de sucesso da transferência. Por fim, a eficiência dos métodos foi validada através da simulação do sistema elétrico da usina nuclear APR1400. Essa validação comprovou o desempenho superior dos métodos propostos, os quais cumprem de maneira eficaz o seu objetivo primordial de assegurar a continuidade e a segurança das instalações industriais de alto risco.

Fast Bus Transfer (FBT) consists of a motor buss fast switching power sources without interrupting the power supply. This transfer is particularly applicable in nuclear and chemical plants, where it is necessary to ensure the continuity and availability of power supply to keep their safety systems fully operational. Unlike uninterruptible power systems, FBT utilizes infinite energy sources, providing high power availability to maintain nuclear safety systems without energy restrictions. The conventional FBT method sends the closing command to the backup source breaker when a fault occurs in the primary source. For the command to be sent, specific criteria must be satisfied. However, the systems state is altered between the moment of sending the command and the actual closing of the breaker. As a result, it is impossible to guarantee that the same criteria are satisfied during the breaker closing. Therefore, the system is subject to high transients that depend on the angular slip of the system. The NEMA/ANSI C50.41 - Polyphase Induction Motors for Power Generating Stations defined the V/f rate criterion to protect motors from excessive transient torques during FBT. However, this criterion has been criticized by several researchers. In 2014, NEMA decided to remove this criterion from the standard, but despite this change, it continues to be widely applied in the industry. Motivated by the gaps in various aspects of the conventional FBT method, this work presents two proposals for predictive algorithms applied to FBT: Fast Bus Transfer with Prediction (FBTP), considering the conventional FBT criteria; and a New Fast Bus Transfer Criterion with Prediction (NFBT), which uses signal similarity techniques. Both algorithms predict the voltage signals in the bus for a time equivalent to the breaker closing time to ensure that the criteria are met. To assess the effectiveness of the methods, simulations were conducted for several cases FBT using the FBTP and NFBT methods in a simplified industrial electrical system. These cases were compared to the conventional method and showed promising results, with an average reduction of transient currents by approximately three times and an increase of up to 60% in the probability of successful transfer. Finally, the efficiency of the methods was validated through simulation of the electrical system of the APR1400 nuclear power plant. This validation confirmed the superior performance of the proposed methods, which effectively fulfill their primary objective of ensuring the continuity and safety of high-risk industrial installations.