Metodologia para modelagem de transformadores de potencial indutivo e capacitivos para estudos de transitórios em altas frequências

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Camargo, Matheus de Castro
Data de Publicação: 2015
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do UFSM
Texto Completo: http://repositorio.ufsm.br/handle/1/8577
Resumo: This dissertation proposes a modeling methodology for Inductive and Capacitive Voltage Transformers (IVT and CVT) for high-frequency electrical transients analysis, up to 3 MHz. The model construction starts from the VT s sweep frequency test, carried out by a commercial Sweep Frequency Response Analyzer (SFRA) with special connections, in order to obtain its short-circuit Admittance Matrix. The SFRA is designed for another purpose, to detect displacement of windings or fault in the magnetic core of power transformers based on voltage transfer analysis. Therefore, due to this fact, the measured data needs to be corrected and recalculated, through and external routine, to adequately represent the proper and mutual admittance values of the Matrix. After its correction, the Admittance Matrix serves as input data to the Matrix Fitting method, a frequency-response approximation tool by means of modified rational functions, which is part of the Vector Fitting (VF) routine, freely available for non-commercial purposes in MATLAB®. The results are an approximated rational function, in state-space or pole-residue model, and a RLC equivalent network proper to be used in electromagnetic transients analysis software, such as the Alternative Transients Program (ATP). The models validation is accomplished based on the comparison between the transient responses of the created model, through simulation in ATP/EMTP, and the IVTs and CVTs laboratory tests when both are submitted to a step function excitation.
id UFSM_614f021dd0ac8e8591ff4fd85d2f4de0
oai_identifier_str oai:repositorio.ufsm.br:1/8577
network_acronym_str UFSM
network_name_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do UFSM
repository_id_str
spelling 2017-05-302017-05-302015-11-13CAMARGO, Matheus de Castro. Modeling methodology for inductive and capacitive voltage transformers for high-frequency transients studies. 2015. 94 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) - Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria, 2015.http://repositorio.ufsm.br/handle/1/8577This dissertation proposes a modeling methodology for Inductive and Capacitive Voltage Transformers (IVT and CVT) for high-frequency electrical transients analysis, up to 3 MHz. The model construction starts from the VT s sweep frequency test, carried out by a commercial Sweep Frequency Response Analyzer (SFRA) with special connections, in order to obtain its short-circuit Admittance Matrix. The SFRA is designed for another purpose, to detect displacement of windings or fault in the magnetic core of power transformers based on voltage transfer analysis. Therefore, due to this fact, the measured data needs to be corrected and recalculated, through and external routine, to adequately represent the proper and mutual admittance values of the Matrix. After its correction, the Admittance Matrix serves as input data to the Matrix Fitting method, a frequency-response approximation tool by means of modified rational functions, which is part of the Vector Fitting (VF) routine, freely available for non-commercial purposes in MATLAB®. The results are an approximated rational function, in state-space or pole-residue model, and a RLC equivalent network proper to be used in electromagnetic transients analysis software, such as the Alternative Transients Program (ATP). The models validation is accomplished based on the comparison between the transient responses of the created model, through simulation in ATP/EMTP, and the IVTs and CVTs laboratory tests when both are submitted to a step function excitation.Esta dissertação propõe uma metodologia para a modelagem de Transformadores de Potencial Indutivos (TPIs) e Capacitivos (TPCs) para estudos de transitórios eletromagnéticos em altas frequências, na ordem de até 3 MHz. A obtenção dos modelos inicia através do ensaio de varredura em frequência dos TPs utilizando um Sweep Frequency Response Analyzer (SFRA) comercial por meio de conexões especiais de modo a obter as Matrizes de Admitâncias de curto-circuito. Os fabricantes do SFRA projetaram este equipamento com outro objetivo, o da realização de estudos de transferência de tensão, para detectar possíveis deformações mecânicas ou falhas internas em transformadores de potência. Desse modo, os dados obtidos dessa medição necessitam ser corrigidos e recalculados, através de uma rotina externa, a fim de representar adequadamente os valores das admitâncias próprias e mútuas desta Matriz. Uma vez corrigida, essa Matriz de Admitâncias servirá como entrada para inicializar o método do Ajuste Matricial (Matrix Fitting), que é uma ferramenta fundamental para aproximação da resposta em frequência por funções racionais modificadas que integra a rotina de Ajuste Vetorial, disponível livremente para fins não comerciais no MATLAB®. Como resultado, são obtidas sua função racional aproximada, em modelos de espaço de estados ou de polo-resíduo, e uma rede RLC equivalente complexa, propícia para o uso direto em programas de análises de transitórios eletromagnéticos, como o Alternative Transients Program (ATP). A validade dos modelos criados foi verificada por meio da comparação das respostas transitórias dos equivalentes gerados, através de simulações no EMTP/ATP, com os ensaios feitos em laboratório e em campo em TPIs e TPCs quando submetidos a uma excitação com uma função degrau.application/pdfporUniversidade Federal de Santa MariaPrograma de Pós-Graduação em Engenharia ElétricaUFSMBREngenharia ElétricaTransformador de potencial indutivoTransformador de potencial capacitivoTransitórios eletromagnéticosModelagem para altas frequênciasInductive voltage transformerCapacitive voltage trasnformerEletromagnetic transientsHigh-frequency modelingCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICAMetodologia para modelagem de transformadores de potencial indutivo e capacitivos para estudos de transitórios em altas frequênciasModeling methodology for inductive and capacitive voltage transformers for high-frequency transients studiesinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisCardoso Junior, Ghendyhttp://lattes.cnpq.br/6284386218725402Mariotto, Lenoishttp://lattes.cnpq.br/5403381522056798Kanashiro, Arnaldo Gakiyahttp://lattes.cnpq.br/6015534907764450Marchesan, Tiago Bandeirahttp://lattes.cnpq.br/2318413245910780http://lattes.cnpq.br/9719864995336445Camargo, Matheus de Castro300400000007400500300500300500eed4f55e-1a74-47ce-afc0-4daa8655d8a3102d8658-8795-44dc-80fa-c23a9aab2937e2579a5c-2361-4baa-865c-9ad319308a4eff105059-f44d-44a8-86cb-fac331c95257698c67cc-6cf6-4d69-9e33-e75f90da49f0info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do UFSMinstname:Universidade Federal de Santa Maria (UFSM)instacron:UFSMORIGINALCAMARGO, MATHEUS DE CASTRO.pdfapplication/pdf3347890http://repositorio.ufsm.br/bitstream/1/8577/1/CAMARGO%2c%20MATHEUS%20DE%20CASTRO.pdfc39b62f95719a1c3ba5339b8d06777bdMD51TEXTCAMARGO, MATHEUS DE CASTRO.pdf.txtCAMARGO, MATHEUS DE CASTRO.pdf.txtExtracted texttext/plain148426http://repositorio.ufsm.br/bitstream/1/8577/2/CAMARGO%2c%20MATHEUS%20DE%20CASTRO.pdf.txtd2a210f91d06c13d6a9ab32292542cc4MD52THUMBNAILCAMARGO, MATHEUS DE CASTRO.pdf.jpgCAMARGO, MATHEUS DE CASTRO.pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg4960http://repositorio.ufsm.br/bitstream/1/8577/3/CAMARGO%2c%20MATHEUS%20DE%20CASTRO.pdf.jpg0cbb99e48d930dd32ecaa6d430a64321MD531/85772022-05-18 10:19:26.752oai:repositorio.ufsm.br:1/8577Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttps://repositorio.ufsm.br/ONGhttps://repositorio.ufsm.br/oai/requestatendimento.sib@ufsm.br||tedebc@gmail.comopendoar:2022-05-18T13:19:26Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do UFSM - Universidade Federal de Santa Maria (UFSM)false
dc.title.por.fl_str_mv Metodologia para modelagem de transformadores de potencial indutivo e capacitivos para estudos de transitórios em altas frequências
dc.title.alternative.eng.fl_str_mv Modeling methodology for inductive and capacitive voltage transformers for high-frequency transients studies
title Metodologia para modelagem de transformadores de potencial indutivo e capacitivos para estudos de transitórios em altas frequências
spellingShingle Metodologia para modelagem de transformadores de potencial indutivo e capacitivos para estudos de transitórios em altas frequências
Camargo, Matheus de Castro
Transformador de potencial indutivo
Transformador de potencial capacitivo
Transitórios eletromagnéticos
Modelagem para altas frequências
Inductive voltage transformer
Capacitive voltage trasnformer
Eletromagnetic transients
High-frequency modeling
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA
title_short Metodologia para modelagem de transformadores de potencial indutivo e capacitivos para estudos de transitórios em altas frequências
title_full Metodologia para modelagem de transformadores de potencial indutivo e capacitivos para estudos de transitórios em altas frequências
title_fullStr Metodologia para modelagem de transformadores de potencial indutivo e capacitivos para estudos de transitórios em altas frequências
title_full_unstemmed Metodologia para modelagem de transformadores de potencial indutivo e capacitivos para estudos de transitórios em altas frequências
title_sort Metodologia para modelagem de transformadores de potencial indutivo e capacitivos para estudos de transitórios em altas frequências
author Camargo, Matheus de Castro
author_facet Camargo, Matheus de Castro
author_role author
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv Cardoso Junior, Ghendy
dc.contributor.advisor1Lattes.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/6284386218725402
dc.contributor.advisor-co1.fl_str_mv Mariotto, Lenois
dc.contributor.advisor-co1Lattes.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/5403381522056798
dc.contributor.referee1.fl_str_mv Kanashiro, Arnaldo Gakiya
dc.contributor.referee1Lattes.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/6015534907764450
dc.contributor.referee2.fl_str_mv Marchesan, Tiago Bandeira
dc.contributor.referee2Lattes.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/2318413245910780
dc.contributor.authorLattes.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/9719864995336445
dc.contributor.author.fl_str_mv Camargo, Matheus de Castro
contributor_str_mv Cardoso Junior, Ghendy
Mariotto, Lenois
Kanashiro, Arnaldo Gakiya
Marchesan, Tiago Bandeira
dc.subject.por.fl_str_mv Transformador de potencial indutivo
Transformador de potencial capacitivo
Transitórios eletromagnéticos
Modelagem para altas frequências
topic Transformador de potencial indutivo
Transformador de potencial capacitivo
Transitórios eletromagnéticos
Modelagem para altas frequências
Inductive voltage transformer
Capacitive voltage trasnformer
Eletromagnetic transients
High-frequency modeling
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA
dc.subject.eng.fl_str_mv Inductive voltage transformer
Capacitive voltage trasnformer
Eletromagnetic transients
High-frequency modeling
dc.subject.cnpq.fl_str_mv CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA
description This dissertation proposes a modeling methodology for Inductive and Capacitive Voltage Transformers (IVT and CVT) for high-frequency electrical transients analysis, up to 3 MHz. The model construction starts from the VT s sweep frequency test, carried out by a commercial Sweep Frequency Response Analyzer (SFRA) with special connections, in order to obtain its short-circuit Admittance Matrix. The SFRA is designed for another purpose, to detect displacement of windings or fault in the magnetic core of power transformers based on voltage transfer analysis. Therefore, due to this fact, the measured data needs to be corrected and recalculated, through and external routine, to adequately represent the proper and mutual admittance values of the Matrix. After its correction, the Admittance Matrix serves as input data to the Matrix Fitting method, a frequency-response approximation tool by means of modified rational functions, which is part of the Vector Fitting (VF) routine, freely available for non-commercial purposes in MATLAB®. The results are an approximated rational function, in state-space or pole-residue model, and a RLC equivalent network proper to be used in electromagnetic transients analysis software, such as the Alternative Transients Program (ATP). The models validation is accomplished based on the comparison between the transient responses of the created model, through simulation in ATP/EMTP, and the IVTs and CVTs laboratory tests when both are submitted to a step function excitation.
publishDate 2015
dc.date.issued.fl_str_mv 2015-11-13
dc.date.accessioned.fl_str_mv 2017-05-30
dc.date.available.fl_str_mv 2017-05-30
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.citation.fl_str_mv CAMARGO, Matheus de Castro. Modeling methodology for inductive and capacitive voltage transformers for high-frequency transients studies. 2015. 94 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) - Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria, 2015.
dc.identifier.uri.fl_str_mv http://repositorio.ufsm.br/handle/1/8577
identifier_str_mv CAMARGO, Matheus de Castro. Modeling methodology for inductive and capacitive voltage transformers for high-frequency transients studies. 2015. 94 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) - Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria, 2015.
url http://repositorio.ufsm.br/handle/1/8577
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.relation.cnpq.fl_str_mv 300400000007
dc.relation.confidence.fl_str_mv 400
500
300
500
300
500
dc.relation.authority.fl_str_mv eed4f55e-1a74-47ce-afc0-4daa8655d8a3
102d8658-8795-44dc-80fa-c23a9aab2937
e2579a5c-2361-4baa-865c-9ad319308a4e
ff105059-f44d-44a8-86cb-fac331c95257
698c67cc-6cf6-4d69-9e33-e75f90da49f0
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal de Santa Maria
dc.publisher.program.fl_str_mv Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica
dc.publisher.initials.fl_str_mv UFSM
dc.publisher.country.fl_str_mv BR
dc.publisher.department.fl_str_mv Engenharia Elétrica
publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal de Santa Maria
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do UFSM
instname:Universidade Federal de Santa Maria (UFSM)
instacron:UFSM
instname_str Universidade Federal de Santa Maria (UFSM)
instacron_str UFSM
institution UFSM
reponame_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do UFSM
collection Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do UFSM
bitstream.url.fl_str_mv http://repositorio.ufsm.br/bitstream/1/8577/1/CAMARGO%2c%20MATHEUS%20DE%20CASTRO.pdf
http://repositorio.ufsm.br/bitstream/1/8577/2/CAMARGO%2c%20MATHEUS%20DE%20CASTRO.pdf.txt
http://repositorio.ufsm.br/bitstream/1/8577/3/CAMARGO%2c%20MATHEUS%20DE%20CASTRO.pdf.jpg
bitstream.checksum.fl_str_mv c39b62f95719a1c3ba5339b8d06777bd
d2a210f91d06c13d6a9ab32292542cc4
0cbb99e48d930dd32ecaa6d430a64321
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
MD5
MD5
repository.name.fl_str_mv Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do UFSM - Universidade Federal de Santa Maria (UFSM)
repository.mail.fl_str_mv atendimento.sib@ufsm.br||tedebc@gmail.com
_version_ 1801485153057374208