Metodologia de detecção e seleção de fases para faltas de alta impedância através da relação angular de componentes simétricas
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2021 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Manancial - Repositório Digital da UFSM |
Texto Completo: | http://repositorio.ufsm.br/handle/1/22639 |
Resumo: | This paper proposes new detection and phase selection methods for high impedance faults in distribution networks. Both methods are based on a phase selection methodology developed for transmission lines, which was adapted for high impedance faults. The detection and phase selection methods use two different coefficients obtained from symmetrical components of current signals measured at the substation. The first coefficient is calculated by the angular difference between the negative and positive sequence, while the second is obtained by the angular difference between the negative and zero sequence. By monitoring these coefficients calculated for fundamental frequency and third harmonic, it is possible to detect the fault and also determine the faulted phase. The performance of the proposed methods was evaluated by simulations on a test system based on a real distribution feeder. The results were presented considering four different high impedance fault configurations, an aspect rarely addressed in this branch of knowledge. The methods were also evaluated for load unbalance, several high impedance surfaces, different distances between fault and substation, and transients from capacitor switching events. The results showed a good performance of the proposed methods highlighted for not suffering considerable load unbalance influence, a common feature of distribution feeders. |
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Metodologia de detecção e seleção de fases para faltas de alta impedância através da relação angular de componentes simétricasDetection and phase selection methodology for high impedance faults using angular relation of symmetrical componentsFaltas de alta impedânciaDetecção de faltasSeleção de fasesSistemas de distribuiçãoComponentes simétricasHigh impedance faultsFault detectionPhase selectionDistribution systemsSymmetrical componentsCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICAThis paper proposes new detection and phase selection methods for high impedance faults in distribution networks. Both methods are based on a phase selection methodology developed for transmission lines, which was adapted for high impedance faults. The detection and phase selection methods use two different coefficients obtained from symmetrical components of current signals measured at the substation. The first coefficient is calculated by the angular difference between the negative and positive sequence, while the second is obtained by the angular difference between the negative and zero sequence. By monitoring these coefficients calculated for fundamental frequency and third harmonic, it is possible to detect the fault and also determine the faulted phase. The performance of the proposed methods was evaluated by simulations on a test system based on a real distribution feeder. The results were presented considering four different high impedance fault configurations, an aspect rarely addressed in this branch of knowledge. The methods were also evaluated for load unbalance, several high impedance surfaces, different distances between fault and substation, and transients from capacitor switching events. The results showed a good performance of the proposed methods highlighted for not suffering considerable load unbalance influence, a common feature of distribution feeders.Este trabalho propõe um novo método de detecção e outro para seleção de fases quanto à ocorrência de faltas de alta impedância em sistemas de distribuição de energia elétrica. Ambos os métodos são fundamentados em uma metodologia de seleção de fases originalmente desenvolvida para a linhas de transmissão, que foi adaptada para utilização em faltas de alta impedância. Os métodos de detecção e seleção desenvolvidos empregam dois tipos de coeficientes, calculados a partir das componentes simétricas de sinais de corrente medidos na subestação. O primeiro coeficiente refere-se à diferença angular entre as componentes de sequência negativa e positiva, enquanto o segundo calcula a diferença angular entre as sequências negativa e zero. A partir do monitoramento desses coeficientes, calculados para a frequência fundamental e a terceira harmônica, é possível detectar a falta, bem como indicar a fase em que ocorreu o defeito. O desempenho dos métodos propostos foi avaliado a partir de simulações realizadas em um sistema teste baseado em um alimentador real de distribuição. Os resultados foram apresentados considerando quatro diferentes tipos de configuração de falta de alta impedância, aspecto que é raramente abordado neste ramo de pesquisa. Os métodos também foram avaliados para desequilíbrio de carga, diferentes tipos de superfície de alta impedância, diferentes distâncias entre a falta e a subestação e transitórios provocados por chaveamento de bancos de capacitores. Os resultados obtidos demonstraram a boa performance dos métodos propostos, os quais destacam-se, principalmente, por não sofrerem influências significativas do desequilíbrio de carga, fator comumente presente em alimentadores de distribuição.Universidade Federal de Santa MariaBrasilEngenharia ElétricaUFSMPrograma de Pós-Graduação em Engenharia ElétricaCentro de TecnologiaCardoso Junior, Ghendyhttp://lattes.cnpq.br/6284386218725402Vieira, João Paulo AbreuMorais, Adriano Peres deFarias, Patrick EscalanteRossini, Jean Pereira2021-10-27T19:54:35Z2021-10-27T19:54:35Z2021-01-28info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://repositorio.ufsm.br/handle/1/22639porAttribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 Internationalhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Manancial - Repositório Digital da UFSMinstname:Universidade Federal de Santa Maria (UFSM)instacron:UFSM2021-12-31T13:30:49Zoai:repositorio.ufsm.br:1/22639Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttps://repositorio.ufsm.br/ONGhttps://repositorio.ufsm.br/oai/requestatendimento.sib@ufsm.br||tedebc@gmail.comopendoar:2021-12-31T13:30:49Manancial - Repositório Digital da UFSM - Universidade Federal de Santa Maria (UFSM)false |
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