Método analítico para localização de faltas monofásicas em sistemas de distribuição
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Data de Publicação: | 2021 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da UFJF |
Texto Completo: | https://doi.org/10.34019/ufjf/di/2021/00016 https://repositorio.ufjf.br/jspui/handle/ufjf/12481 |
Resumo: | Cada vez mais os sistemas de distribuição de energia elétrica se tornam extensos e complexos devido ao crescimento da demanda nos centros rurais e urbanos. Dessa forma, faz-se necessário intensificar as boas práticas de operação e manutenção da rede para que a energia possa ser entregue com qualidade. Dentre essas atividades, mostramse de grande importância aquelas relacionadas a detecção, localização e eliminação de faltas nos sistemas de distribuição. As faltas são distúrbios frequentes nos sistemas e resultam em prejuízos e insatisfação dos consumidores e multas para as concessionárias. Para contribuir com estas atividades, destaca-se o uso de metodologias eficientes para a localização de faltas, que buscam auxiliar os engenheiros e técnicos a realizar a localização de faltas de maneira mais rápida e mais precisa. Diante da importância do tema, o presente trabalho tem por objetivo o desenvolvimento de um método que visa à localização de faltas de alta impedância (HIFs) em sistemas de distribuição. O método se baseia na utilização das componentes de sequência zero circulantes nos alimentadores de média tensão do sistema, as quais são obtidas a partir de medidores fasoriais posicionados ao longo do alimentador. Para as simulações foi utilizado o software PSCAD® e foram simulados três sistemas, incluindo o sistema IEEE 34 barras, o qual foi modificado para que características específicas das redes reais de distribuição pudessem ser simuladas e o método verificado. Nesse sistema foram incluídas variações de carga, indutâncias mútuas entre os cabos dos alimentadores, cargas desbalanceadas, bancos de capacitores e reguladores de tensão. Foi dado um enfoque em falta monofásica, tendo em vista que este é o tipo de curto-circuito mais recorrente nessas redes. Os resultados mostram elevada precisão e robustez do método. |
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As faltas são distúrbios frequentes nos sistemas e resultam em prejuízos e insatisfação dos consumidores e multas para as concessionárias. Para contribuir com estas atividades, destaca-se o uso de metodologias eficientes para a localização de faltas, que buscam auxiliar os engenheiros e técnicos a realizar a localização de faltas de maneira mais rápida e mais precisa. Diante da importância do tema, o presente trabalho tem por objetivo o desenvolvimento de um método que visa à localização de faltas de alta impedância (HIFs) em sistemas de distribuição. O método se baseia na utilização das componentes de sequência zero circulantes nos alimentadores de média tensão do sistema, as quais são obtidas a partir de medidores fasoriais posicionados ao longo do alimentador. Para as simulações foi utilizado o software PSCAD® e foram simulados três sistemas, incluindo o sistema IEEE 34 barras, o qual foi modificado para que características específicas das redes reais de distribuição pudessem ser simuladas e o método verificado. Nesse sistema foram incluídas variações de carga, indutâncias mútuas entre os cabos dos alimentadores, cargas desbalanceadas, bancos de capacitores e reguladores de tensão. Foi dado um enfoque em falta monofásica, tendo em vista que este é o tipo de curto-circuito mais recorrente nessas redes. Os resultados mostram elevada precisão e robustez do método.Electric power distribution systems have become increasingly larger and more complex due to the continued growth of demand in rural and urban centers. Thus, good practices of operation and maintenance are necessary to improve energy quality. Among these activities, those related to the detection, location and elimination of faults in the distribution systems are of great importance. Faults are frequent disturbances in the systems and result in losses and dissatisfaction from consumers and fines for utilities. To contribute to these activities, we highlight the studies of efficient methodologies for fault location, which seek to assist engineers and technicians to perform fault location more quickly and more accurately. In view of the importance of the theme, the present work aims to develop a method that aims to locate high impedance faults (HIFs) in distribution systems. The method is based on the use of the zero sequence component of the current circulating in the medium voltage feeders of the system, which are obtained from phasorial meters positioned along the feeder. For the simulations, the software PSCAD® was used and three systems were simulated, including the IEEE 34 bus system, which was modified so that specific characteristics of real distribution networks could be simulated and the method verified. In this system, load variation, mutual inductances between feeder cables, unbalanced loads, capacitor banks and voltage regulators were included. A focus on single-phase faults was given, considering that this is the most recurrent type of short-circuit in these networks. The results show high precision and robustness of the method.porUniversidade Federal de Juiz de Fora (UFJF)Programa de Pós-graduação em Engenharia ElétricaUFJFBrasilFaculdade de EngenhariaAttribution-NoDerivs 3.0 Brazilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICALocalização de faltasSequência zeroFalta de alta impedânciaMedição fasorial sincronizadaProteção de sistemas elétricosSistemas de distribuiçãoFault LocationZero sequenceHigh impedance faultsSynchronized phasor measurementPower system protectionDistribution systemsMétodo analítico para localização de faltas monofásicas em sistemas de distribuiçãoinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisreponame:Repositório Institucional da UFJFinstname:Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF)instacron:UFJFORIGINALvictortadeudasilvarodrigues.pdfvictortadeudasilvarodrigues.pdfPDF/Aapplication/pdf1883555https://repositorio.ufjf.br/jspui/bitstream/ufjf/12481/1/victortadeudasilvarodrigues.pdf93770f7ac9cea45d8aba650e808e7e6dMD51LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81748https://repositorio.ufjf.br/jspui/bitstream/ufjf/12481/3/license.txt8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33MD53CC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-8805https://repositorio.ufjf.br/jspui/bitstream/ufjf/12481/2/license_rdfc4c98de35c20c53220c07884f4def27cMD52TEXTvictortadeudasilvarodrigues.pdf.txtvictortadeudasilvarodrigues.pdf.txtExtracted texttext/plain133364https://repositorio.ufjf.br/jspui/bitstream/ufjf/12481/4/victortadeudasilvarodrigues.pdf.txt8c34269ea5ddc3045b2286880453580bMD54THUMBNAILvictortadeudasilvarodrigues.pdf.jpgvictortadeudasilvarodrigues.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1206https://repositorio.ufjf.br/jspui/bitstream/ufjf/12481/5/victortadeudasilvarodrigues.pdf.jpge99f30761fbf02d3a662c0d196618cbaMD55ufjf/124812021-03-30 01:52:27.191oai:hermes.cpd.ufjf.br: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Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.ufjf.br/oai/requestopendoar:2021-03-30T04:52:27Repositório Institucional da UFJF - Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF)false |
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