Metodologia para alocação ótima de para-raios em linhas de transmissão objetivando a melhoria do desempenho frente às descargas atmosféricas

• Autor(a) principal: Matheus Christino Marzochi
• Data de Publicação: 2022
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFMG
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/1843/48212
• topic: Linhas de transmissão; Para-raios; Descargas atmosféricas; Otimização mono-objetivo; Algoritmo genético; Busca em vizinhança variável geral; Simulação de transientes eletromagnéticos; Engenharia elétrica; Linha de transmissão; Para-raios; Raio; Otimização; Algoritmos genéticos

A incidência direta de descargas atmosféricas sobre linhas de transmissão (LTs) é um dos principais obstáculos para a oferta contínua de energia elétrica. Uma prática comum para mitigar os efeitos das descargas atmosféricas nas LTs é a instalação de cabos para-raios no topo das torres. Contudo, mesmo LTs protegidas por cabos para-raios podem apresentar um número elevado de desligamentos. Nesse contexto, buscando melhorar o desempenho das LTs, uma das principais alternativas é o uso de dispositivos para-raios. No entanto, é importante identificar os locais onde tais dispositivos devem ser instalados para evitar um gasto excessivo de recursos financeiros. Assim sendo, com o intuito de atender os limites de desligamentos definidos pelos órgãos reguladores e levando em consideração o aspecto financeiro através da minimização da quantidade de para-raios usados, esta dissertação propõe uma metodologia para o posicionamento ótimo de para-raios em LTs. Essa metodologia é baseada na junção entre um algoritmo de otimização inspirado na meta-heurística busca em vizinhança variável geral e no algoritmo genético com o software ATP (do inglês, Alternative Transient Program). O cálculo de desempenho da linha leva em consideração o efeito de transferência do surto atmosférico devido à operação dos para-raios. Esse mecanismo de transferência que pode levar as torres adjacentes ao flashover é pouco mencionado na literatura. Com o objetivo de analisar o funcionamento da metodologia proposta são realizadas simulações que otimizam o posicionamento de para-raios em múltiplas LTs. Para validar a metodologia desenvolvida, os resultados alcançados são comparados com outros obtidos pelo uso de um algoritmo genético com o ATP, e do uso da busca em vizinhança variável geral com o ATP. Os resultados também são comparados com métodos clássicos para o posicionamento de para-raios. Infere-se que aspectos como o efeito de transferência de surto atmosférico e o favorecimento ao posicionamento depara-raios na(s) fase(s) mais baixa(s) devem ser considerados no projeto de algoritmos para o posicionamento ótimo de para-raios em LTs.