Determinação e modelagem da impedância de surto de torres de linhas de transmissão e seus efeitos no estudo de sobretensões atmosféricas

• Autor(a) principal: Mota, Paulo César Álvares
• Data de Publicação: 2017
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFU
• Texto Completo: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/20792; http://dx.doi.org/10.14393/ufu.te.2018.39
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA::SISTEMAS ELETRICOS DE POTENCIA; Impedância de surto; Tower surge impedance; Linha de transmissão; Transmission line; Torre de transmissão; Transmission tower; Método de elementos finitos; Finite element method; Emtp/atp; Emtp/atp

Esta tese reuni conceitos e análises que fundamentam e favorecem o desenvolvimento de alternativas para a determinação da impedância de surto de torres de transmissão através de modelos computacionais. O tema central se apresenta na questão da ocorrência de descargas atmosféricas, e seus efeitos sobre a impedância de surto da torre originando potenciais na estrutura, o que pode favorecer a disrrupção do ar e caracterizando o chamado backflashover. Propõem-se então uma metodologia para determinação da impedância de surto de torres, de forma a se obter uma melhoria na precisão deste parâmetro. Para tanto, este trabalho propõem a criação de modelos computacionais tridimensionais, aos quais se aplica o Método de Elementos Finitos (MEF) como ferramenta de análise dos campos eletromagnéticos envolvidos no fenômeno. Um trabalho analítico é realizado com base nos resultados obtidos pelo uso do MEF, de forma a se calcular a impedância de surto das torres. Com a utilização do MEF, novas potencialidades são exploradas, como a determinação da impedância de surto para diferentes tipos de torres, sem a realização de aproximações. Objetivando fundamentar os estudos, a partir de uma base de informações oriunda de ensaios experimentais, são realizados trabalhos investigativos sobre o grau de aplicação do modelo proposto e as referências experimentais. A partir de comparações entre resultados obtidos dos métodos existentes, medições e da proposta apresentada por esse trabalho, uma avaliação sobre o desempenho do método desenvolvido é sugerida de forma expor seus pontos positivos e negativos e assim justificar sua utilização. Além disso, visando o estudo da influência da impedância de surto nos potenciais da estrutura, são discutidos aspectos gerais relacionados com a representação elétrica de torres de transmissão, culminando na utilização de um modelo robusto para análise transitória através do software EMTP/ATP. Assim, a partir da imposição de correntes de surto no modelo elétrico serão produzidos resultados de potenciais na torre. Tais resultados também serão comparados a dados experimentais a fim de se verificar a precisão do modelo elétrico. Adicionalmente, serão apresentadas análises da variação de parâmetros diretamente relacionados com o fenômeno, para verificação de seus impactos nas tensões originadas na torre devida a surtos de correntes.