Análise do comportamento da linha de transmissão de meio comprimento de onda submetida a condições de defeito e apresentação de método de mitigação das sobretensões

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Santiago Ortega, Javier Arturo, 1978-
Data de Publicação: 2019
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
Texto Completo: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1639518
Resumo: Orientador: Maria Cristina Dias Tavares
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A presente pesquisa analisa detalhadamente esse problema e propõe um método de mitigação para as sobretensões. Primeiramente, um estudo do mecanismo de formação das sobretensões mostra que devido ao comprimento longo da linha existem duas regiões nas quais a aplicação de defeitos que envolvem as sequências positiva e negativa geram condições de ressonância à frequência fundamental. Esta perturbação de comportamento similar a uma típica ressonância série produz perfis de sobretensão críticos ao longo de toda a linha, com valores máximos de várias vezes o valor nominal, reduzidos tempos de crescimento e predominantemente de resposta sustentada. Sobretensões de tais características não são observadas em linhas de comprimento convencional e teriam um impacto negativo no sistema de potência, motivo pelo qual se requer de um método de mitigação de atuação rápida. Assim, os requisitos do sistema de mitigação de sobretensões devido a faltas críticas são estabelecidos ao longo da pesquisa e algumas alternativas de mitigação são avaliadas, determinando que as opções baseadas em descarregadores de arco são as mais adequadas devido à redução da sobretensão em magnitude e duração. Esta opção permite remover a condição de ressonância modificando a topologia da rede com um tempo de resposta relativamente rápido. Finalmente, um método baseado em dois descarregadores de arco é avaliado de forma mais detalhada, observando mudanças nas características das sobretensões decorrentes de defeitos críticos. As sobretensões perdem a característica sustentada, passando a ter uma resposta transitória, com importantes reduções nas magnitudes e na extensão da região afetadaAbstract: Half-wavelength transmission lines are an alternating current alternative for very long-distance power transmission because of their good transmission properties. However severe overvoltages due to critical faults still need an adequate solution. The present research analyzes this problem in detail and proposes a mitigation method for reducing the overvoltages. First, a study of the mechanism of overvoltage generation shows that because of the long line length there are two regions in which the application of faults involving the positive and negative sequences promotes fundamental frequency resonance. This disturbance, with similar behavior to a typical series resonance, produces critical overvoltage profiles along the entire line, with maximum values of several times the nominal value, high rate of rise and predominantly sustained response. Overvoltages of such characteristics are not observed in lines with typical lengths and would have a negative impact on the power system, which is why a fast mitigation method is required. Thus, the requirements of the system for the mitigation of overvoltages due to critical faults are established by a throughout research and some mitigation alternatives are evaluated. It is identified that the options based on spark gaps are the most adequate due to the reduction of the overvoltage in magnitude and duration. This option allows to remove the resonance condition by modifying the network topology with a relatively fast response time. Finally, a method based on two spark gaps is evaluated in more detail, observing changes in the characteristics of the overvoltages. The overvoltages lose the sustained characteristic, becoming transient in nature, with important reductions in the magnitudes and the extension of the affected regionDoutoradoEnergia ElétricaDoutor em Engenharia ElétricaFAPESP2015/13823-0CNPQ[s.n.]Tavares, Maria Cristina Dias, 1962-Neves, Washington Luiz AraujoBarros, Maria Teresa Nunes Padilha de Castro Correia deLima, Antonio Carlos Siqueira deMestas, PatriciaUniversidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Faculdade de Engenharia Elétrica e de ComputaçãoPrograma de Pós-Graduação em Engenharia ElétricaUNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINASSantiago Ortega, Javier Arturo, 1978-20192019-05-17T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdf1 recurso online (183 p.) : il., digital, arquivo PDF.https://hdl.handle.net/20.500.12733/1639518SANTIAGO ORTEGA, Javier Arturo. Análise do comportamento da linha de transmissão de meio comprimento de onda submetida a condições de defeito e apresentação de método de mitigação das sobretensões . 2019. 1 recurso online (183 p.) Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação, Campinas, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1639518. 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