Algoritmos de proteção de distância para linhas de transmissão longas paralelas equilibradas
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Data de Publicação: | 2020 |
Tipo de documento: | Tese |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da UFMG |
Texto Completo: | http://hdl.handle.net/1843/39260 https://orcid.org/0000-0002-4246-9785 |
Resumo: | Esta tese propõe novos algoritmos de proteção de distância de zona 1 adequados para linhas de transmissão longas paralelas equilibradas conectadas a barramentos comuns ou independentes em ambos os terminais. Os algoritmos propostos são deduzidos a partir de modelos de linhas de transmissão a parâmetros distribuídos, nos quais os efeitos capacitivo, de propagação e do acoplamento mútuo de sequência zero são plenamente considerados. A exatidão das formulações obtidas foi provada com a utilização de componentes simétricas e da teoria de grafos, tendo os sistemas-teste sido modelados de modo idêntico ao concebido para a derivação de tais algoritmos. A aplicabilidade da abordagem de parâmetros de compensação de sequência-zero constantes foi igualmente atestada, demonstrando que os algoritmos propostos podem fazer uso de expressões analíticas satisfatoriamente, dispensando a necessidade de métodos iterativos. Ademais, testes extensivos foram realizados, inclusive comparações de desempenho entre os algoritmos propostos e o algoritmo convencional. Verificaram-se o impacto da resistência de falta para diferentes sistemas terminais e níveis de carregamento pré-falta, o sobrealcance para faltas externas, a sensibilidade a erros nos parâmetros de sequência zero, a adequabilidade de uma abordagem de prevenção de falsas operações e a influência da modelagem do acoplamento mútuo de sequência zero. Em virtude dos resultados alcançados, sugere-se a implementação dos algoritmos propostos em relés numéricos comerciais, no lugar do algoritmo convencional, em um esquema adaptativo funcionando em conjunto com módulos auxiliares existentes na literatura para a detecção de curtos-circuitos com elevadas resistências de falta. |
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Clever Sebastião Pereira Filhohttp://lattes.cnpq.br/8189440518085762Alberto Resende de ContiFelipe Vigolvino LopesAurélio Luiz Magalhães CoelhoEduardo Gonzaga da Silveirahttp://lattes.cnpq.br/3090258607056966Marcos Roberto de Araújo2022-02-02T17:10:19Z2022-02-02T17:10:19Z2020-06-16http://hdl.handle.net/1843/39260https://orcid.org/0000-0002-4246-9785Esta tese propõe novos algoritmos de proteção de distância de zona 1 adequados para linhas de transmissão longas paralelas equilibradas conectadas a barramentos comuns ou independentes em ambos os terminais. Os algoritmos propostos são deduzidos a partir de modelos de linhas de transmissão a parâmetros distribuídos, nos quais os efeitos capacitivo, de propagação e do acoplamento mútuo de sequência zero são plenamente considerados. A exatidão das formulações obtidas foi provada com a utilização de componentes simétricas e da teoria de grafos, tendo os sistemas-teste sido modelados de modo idêntico ao concebido para a derivação de tais algoritmos. A aplicabilidade da abordagem de parâmetros de compensação de sequência-zero constantes foi igualmente atestada, demonstrando que os algoritmos propostos podem fazer uso de expressões analíticas satisfatoriamente, dispensando a necessidade de métodos iterativos. Ademais, testes extensivos foram realizados, inclusive comparações de desempenho entre os algoritmos propostos e o algoritmo convencional. Verificaram-se o impacto da resistência de falta para diferentes sistemas terminais e níveis de carregamento pré-falta, o sobrealcance para faltas externas, a sensibilidade a erros nos parâmetros de sequência zero, a adequabilidade de uma abordagem de prevenção de falsas operações e a influência da modelagem do acoplamento mútuo de sequência zero. Em virtude dos resultados alcançados, sugere-se a implementação dos algoritmos propostos em relés numéricos comerciais, no lugar do algoritmo convencional, em um esquema adaptativo funcionando em conjunto com módulos auxiliares existentes na literatura para a detecção de curtos-circuitos com elevadas resistências de falta.This doctoral dissertation proposes novel first-zone distance protection algorithms adequate for balanced long parallel transmission lines connected to either common or independent buses at both ends. The proposed algorithms are based on distributed parameter line models, in which the capacitive, propagation, and zero-sequence mutual coupling effects are fully considered. The exactness of the obtained formulations has been proved using symmetrical components and graph theory, being the test systems modeled exactly like they were considered for the derivation of such algorithms. The applicability of the constant zero-sequence compensation parameters approach has also been attested, demonstrating that the proposed algorithms can satisfactorily use analytical expressions, avoiding the need of iterative methods. In addition, extensive tests were performed, including performance comparisons between the proposed and conventional algorithms. The fault resistance impact for different terminal systems and pre-fault load levels, the overreach for external faults, the sensitivity to errors in zero-sequence parameters, the appropriateness of an approach to avoid false operations, and the influence of zero-sequence mutual coupling modeling were verified. In view of the results obtained, it is suggested the implementation of the proposed algorithms in commercial numerical relays, instead of the conventional algorithm, functioning in an adaptive scheme in conjunction with auxiliary modules existing in literature for high fault resistance detection.CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível SuperiorporUniversidade Federal de Minas GeraisPrograma de Pós-Graduação em Engenharia ElétricaUFMGBrasilENG - DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ELÉTRICAEngenharia elétricaAlgoritmosImpedância (Eletricidade)Linhas de telecomunicaçãoAcoplamento mútuo de sequência zeroAlgoritmo de proteção de distânciaImpedância aparenteLinhas de transmissão longas paralelasParâmetros de compensação de sequência zeroAlgoritmos de proteção de distância para linhas de transmissão longas paralelas equilibradasinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFMGinstname:Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)instacron:UFMGORIGINALAlgoritmosDeProteçãoDeDistânciaParaLinhasDeTransmissãoLongasParalelasEquilibradas.pdfAlgoritmosDeProteçãoDeDistânciaParaLinhasDeTransmissãoLongasParalelasEquilibradas.pdfTeseapplication/pdf13388406https://repositorio.ufmg.br/bitstream/1843/39260/1/AlgoritmosDeProte%c3%a7%c3%a3oDeDist%c3%a2nciaParaLinhasDeTransmiss%c3%a3oLongasParalelasEquilibradas.pdfdc606f144250d986e589ab21aef7d2a5MD51LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-82119https://repositorio.ufmg.br/bitstream/1843/39260/2/license.txt34badce4be7e31e3adb4575ae96af679MD521843/392602022-02-02 14:10:20.364oai:repositorio.ufmg.br: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Repositório de PublicaçõesPUBhttps://repositorio.ufmg.br/oaiopendoar:2022-02-02T17:10:20Repositório Institucional da UFMG - Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)false |
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