Localização de faltas em linhas de transmissão de extra-alta tensão: teoria e aplicação de algoritmos com base em fasores

QUEIROZ, Guilherme Bertuol Rodrigues de

dc.creator	QUEIROZ, Guilherme Bertuol Rodrigues de
dc.date.issued	2023-07-05
dc.identifier.uri	https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/handle/123456789/3909
dc.description.abstract	Fault location algorithms present different formulations, data requirements, and parameters that make them applicable or not to a specific scenario. Understanding these requirements and the characteristic errors in different scenarios is essential to enable the selection of the most appropriate approach. This work presents several fault location algorithms based on phasors from one and two terminals and analyzes their performance in cases of actual faults and simulated faults in Extra High Voltage Transmission Lines. The presented algorithms were implemented in a software in the MATLAB® environment for analysis of faults simulated by ATPDraw™ and for the analysis of actual faults using files generated by Protection Relays and Digital Fault Recorders. The algorithm performance results were compiled into graphs for analysis. The performances were evaluated for different faults types and different sources of error. The one-end fault-location algorithms used in this study have features to reduce the error caused by fault resistance combined with load current and system non-homogeneity. The two-end fault-location algorithms solve this problem and have features to reduce error due to synchronization failure. However, algorithms that use the symmetrical components approach can present considerable errors in the case of non-transposed transmission lines or lines with long non-transposed sections. For these cases, matrix-based approaches were used. The theoretical presentation of the algorithms and the results of the simulations make it possible to indicate the most viable solution based on parameter requirements, available input data, and the effects of different error sources present in each case, improving fault location estimates. Tables presenting the effects of the error sources and input data requirements have been developed to support this choice. A more accurate fault location estimate reduces the time and cost for transmission line inspection, reducing system restoration time, contributing to the safety of people, the environment, and the transmission system, as well as reducing potential financial penalties for equipment unavailability or compensations fines.	pt_BR
dc.language	por	pt_BR
dc.publisher	Universidade Federal de Itajubá	pt_BR
dc.rights	Acesso Aberto	pt_BR
dc.subject	Faltas	pt_BR
dc.subject	Linhas de transmissão	pt_BR
dc.subject	Extra-alta tensão	pt_BR
dc.subject	Sistema elétrico de potência	pt_BR
dc.subject	Estimação de fasores	pt_BR
dc.subject	Algoritmos de localização de faltas	pt_BR
dc.subject	Linhas não transpostas	pt_BR
dc.subject	Modelo de parâmetros distribuídos	pt_BR
dc.subject	Resistência de falta	pt_BR
dc.subject	Resistividade do solo e componente DC de decaimento exponencial.	pt_BR
dc.title	Localização de faltas em linhas de transmissão de extra-alta tensão: teoria e aplicação de algoritmos com base em fasores	pt_BR
dc.type	Dissertação	pt_BR
dc.date.available	2023-10-06
dc.date.available	2023-10-06T12:45:13Z
dc.date.accessioned	2023-10-06T12:45:13Z
dc.creator.Lattes	http://lattes.cnpq.br/3180018941736649	pt_BR
dc.contributor.advisor1	SILVEIRA, Paulo Marcio da
dc.contributor.advisor1Lattes	http://lattes.cnpq.br/3583817683372046	pt_BR
dc.description.resumo	Os algoritmos de localização de faltas apresentam diferentes formulações, requisitos de dados e parâmetros, que os tornam aplicáveis, ou não, à um cenário específico. A compreensão desses requisitos e dos erros característicos em diversos cenários distintos é essencial para permitir a seleção da abordagem mais apropriada. Este trabalho apresenta diversos algoritmos de localização de falta com base em fasores, de um e de dois terminais, analisando os seus desempenhos em casos de faltas reais e faltas simuladas em Linhas de Transmissão de Extra-Alta Tensão. Os algoritmos apresentados foram implementados em um software em ambiente MATLAB ®, para análise das faltas simuladas pelo ATPDraw™ e para a análise das faltas reais a partir dos arquivos gerados pelos Relés de Proteção e Registradores Digitais de Perturbação. Os resultados dos desempenhos dos algoritmos foram compilados em gráficos para análise. Foram avaliados os desempenhos para diferentes tipos de faltas, considerando diversas fontes de erro. Os algoritmos de um terminal utilizados apresentam recursos para reduzir o erro provocado pela resistência de falta, combinada com a corrente de carga e a não homogeneidade do sistema. Os algoritmos de dois terminais solucionam esse problema e apresentam recursos para reduzir o erro por falha de sincronismo. Entretanto, os algoritmos que utilizam a abordagem de componentes simétricos podem apresentar erros consideráveis nos casos de Linhas de Transmissão não transpostas ou com segmentos longos sem transposição. Para esses casos, foram utilizadas abordagens matriciais. A apresentação teórica dos algoritmos e os resultados das simulações possibilitam indicar a solução mais viável com base nos requisitos de parâmetros, nos dados de entrada disponíveis e nos efeitos das diferentes fontes de erros presentes em cada caso, aprimorando as estimativas de localização de faltas. Quadros apresentando os efeitos das fontes de erros e os requisitos de dados e parâmetros foram elaborados para subsidiar essa escolha. Uma estimativa de localização de falta mais precisa reduz o tempo e o custo para inspeção da Linha de Transmissão, reduzindo o tempo de restauração do sistema, contribuindo para segurança das pessoas, do meio ambiente e do sistema de transmissão. Além de evitar possíveis penalidades financeiras por indisponibilidade dos equipamentos ou indenizações. Palavras-chave: Faltas, Linhas de Transmissão, Extra-Alta Tensão, sistema elétrico de potência, estimação de fasores, algoritmos de localização de faltas, linhas não transpostas, modelo de parâmetros distribuídos, resistência de falta, resistividade do solo e componente DC de decaimento exponencial.	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	pt_BR
dc.relation.references	QUEIROZ, Guilherme Bertuol Rodrigues de. Localização de faltas em linhas de transmissão de extra-alta tensão: teoria e aplicação de algoritmos com base em fasores. 2023. 131 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) – Universidade Federal de Itajubá, Itajubá, 2023.	pt_BR