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Proteção seletiva contra faltas à terra no estator de múltiplos geradores conectados em paralelo

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dc.creator MACIEL, Leonardo Pereira Rezende
dc.date.issued 2023-02-17
dc.identifier.uri https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/handle/123456789/3580
dc.description.abstract Generator stator earth fault protection is one of the main topics evaluated during protection studies. Several methods against this type of fault have been developed over the years, however, none of the traditional methods is able to guarantee the selectivity of the protection system in scenarios that consider the operation of multiple generators in parallel, grounded by high impedance. From the literature review, it was identified the proposition of a new method capable of overcoming this problem caused by the parallelism of the machines. However, despite the high potential, this methodology was evaluated only through offline simulations. Therefore, this dissertation proposes a test platform through a real-time digital simulation environment in the RTDS (Real-Time Digital Simulator) and evaluates the new selective method of protection against earth faults in an electrical system composed of two synchronous generators connected in parallel. This work also contributed to the development of an electrical circuit capable of emulating the generation of different levels of third harmonic voltage, both at the terminals and at the neutral of each machine. In this context, nine operating scenarios were modeled from the main system and the simulation of phase-to-ground short circuits along the entire length of the stator winding of the synchronous machine was performed. The simulations contemplated the integration of commercial protection relays through the technique called hardware-in-the-loop in RTDS. In addition, for the correct application of the evaluated methodology, a communication system between the equipment was developed. The results obtained allow us to conclude that the scope and effectiveness of the evaluated method is conditioned to the harmonic level present in each of the generators that share the same bus. pt_BR
dc.language por pt_BR
dc.publisher Universidade Federal de Itajubá pt_BR
dc.rights Acesso Aberto pt_BR
dc.subject Faltas fase-terra pt_BR
dc.subject Proteção de geradores pt_BR
dc.subject Proteção 100% do estator pt_BR
dc.subject Seletividade do sistema de proteção pt_BR
dc.subject Simulação em tempo real pt_BR
dc.title Proteção seletiva contra faltas à terra no estator de múltiplos geradores conectados em paralelo pt_BR
dc.type Dissertação pt_BR
dc.date.available 2023-04-13
dc.date.available 2023-04-13T17:31:18Z
dc.date.accessioned 2023-04-13T17:31:18Z
dc.creator.Lattes http://lattes.cnpq.br/7640990869389358 pt_BR
dc.contributor.advisor1 SILVEIRA, Paulo Marcio da
dc.contributor.advisor1Lattes http://lattes.cnpq.br/3583817683372046 pt_BR
dc.contributor.advisor-co1 GUERRERO, Carlos Alberto Villegas
dc.contributor.advisor-co1Lattes http://lattes.cnpq.br/8345564162406743 pt_BR
dc.description.resumo A proteção contra faltas à terra no estator de geradores é um dos principais tópicos avaliados durante os estudos de proteção. Diversos métodos contra esse tipo de defeito foram desenvolvidos ao longo dos anos, entretanto, nenhum dos métodos tradicionais é capaz de garantir a seletividade do sistema de proteção em cenários que consideram a operação de múltiplos geradores em paralelo, aterrados por alta impedância. A partir da revisão bibliográfica, identificou-se a proposição de um novo método capaz de superar essa problemática causada pelo paralelismo das máquinas. Contudo, apesar do elevado potencial de solução, essa metodologia foi avaliada somente através de simulações offline. Diante disso, esse trabalho de dissertação propõe uma plataforma de teste através de um ambiente de simulação digital em tempo real no RTDS (Real-Time Digital Simulator) e avalia o novo método seletivo de proteção contra faltas à terra em um sistema elétrico composto por dois geradores síncronos conectados em paralelo. Esse trabalho também contribuiu com o desenvolvimento de um circuito elétrico capaz de emular a geração de diferentes níveis de tensão de terceiro harmônico, tanto nos terminais quanto no neutro de cada máquina. Nesse contexto, nove cenários de operação foram modelados a partir do sistema principal e realizou-se a simulação de curtos-circuitos fase-terra em todo o comprimento do enrolamento do estator da máquina síncrona. As simulações contemplaram a integração de relés comerciais de proteção através da técnica denominada hardware-in-the-loop no RTDS. Além disso, para a correta aplicação da metodologia avaliada, foi desenvolvido um sistema de comunicação entre os equipamentos. Os resultados obtidos permitem concluir que a abrangência e efetividade do método avaliado está condicionado ao nível de harmônico presente em cada um dos geradores que compartilham o mesmo barramento. pt_BR
dc.publisher.country Brasil pt_BR
dc.publisher.department IESTI - Instituto de Engenharia de Sistemas e Tecnologia da Informação pt_BR
dc.publisher.program Programa de Pós-Graduação: Mestrado - Engenharia Elétrica pt_BR
dc.publisher.initials UNIFEI pt_BR
dc.subject.cnpq CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELÉTRICA::SISTEMAS ELÉTRICOS DE POTÊNCIA pt_BR
dc.relation.references MACIEL, Leonardo Pereira Rezende. Proteção seletiva contra faltas à terra no estator de múltiplos geradores conectados em paralelo. 2023. 104 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) – Universidade Federal de Itajubá, Itajubá, 2023. pt_BR


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