Estudo de extinção de arco secundário no religamento monopolar de linhas de extra-alta tensão

• Autor(a) principal: Ricardo de Magalhães Araújo
• Data de Publicação: 2019
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFMG
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/1843/31512
• topic: Religamento monopolar; Linhas de extra-alta tensão; Arco secundário; Modelos de arco elétrico; Engenharia elétrica; Linha de transmissão; Simulação (Computadores)

Este trabalho trata da manobra de religamento monopolar em linhas de transmissão aéreas de extra-alta tensão. São abordadas as características, limitações e os principais requisitos necessários para a realização dessa manobra. Dentre esses requisitos é dado foco à extinção do arco elétrico secundário, de extrema importância para o sucesso da manobra, mas de difícil determinação. Para tanto, foram realizados estudos e avaliações de modelos matemáticos de arco elétrico com a finalidade de verificar se eles são capazes de reproduzir o comportamento real do arco e sua interação com a rede. Além disso, verifica-se se é possível determinar, utilizando esses modelos, o tempo necessário para a extinção do arco em um sistema elétrico específico utilizando simulações computacionais. A fim de concretizar a avaliação proposta, foi realizado um estudo de caso a partir de um sistema real. Neste estudo foram replicados casos reais de religamento monopolar automático em uma linha de 500 kV da CEMIG GT, através de simulações utilizando modelos de arco e das linhas de transmissão. O software empregado é o Alternative Transients Program (ATP). Formas de onda de tensão e corrente calculadas nas terminações da linha em condições de falta apresentam boa concordância com os dados de medição, especialmente para um dos modelos de arco avaliados. Isso sugere a validade da metodologia empregada. Entretanto, apesar de representarem bem as ocorrências, os modelos precisam ser alimentados com parâmetros que dependem de condições ambientais, que não estão usualmente disponíveis. Foram realizadas simulações computacionais considerando estratégias de mitigação do arco secundário, como a utilização de reator de neutro e chaves de aterramento rápidas, cuja eficácia foi comprovada. Finalmente, a partir dos resultados das medições e das simulações foram estimadas as tensões de terceiro harmônico no terminal da linha. Esse parâmetro, que funciona como um detector de arco secundário, constitui uma das diversas técnicas de religamento monopolar adaptativo. Os resultados apontam ser este um indicador eficiente da extinção do arco, e também que os modelos de arco fornecem níveis de tensão de terceiro harmônico semelhantes ao do arco real.