Análise da superação de tensão de restabelecimento transitória em disjuntores de alta tensão no sistema-teste IEEE 30-barras: um estudo de caso

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Lima, Jeferson Tadeu Martins de
Data de Publicação: 2021
Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UNIPAMPA
Texto Completo: http://dspace.unipampa.edu.br:8080/jspui/handle/riu/5603
Resumo: Este trabalho apresenta um estudo de caso da superação por tensão de restabelecimento transitória (TRT) em disjuntores de alta tensão para o sistema-teste IEEE 30-barras. A tensão de restabelecimento transitória pode ser definida como um transitório eletromagnético que surge nos terminais do disjuntor quando este é acionado, surgindo depois que o arco elétrico gerado pela abertura dos contatos é dissipado quando a corrente passa por zero. Essa sobretensão pode apresentar alta frequência e, devido à sua magnitude, pode causar danos consideráveis aos disjuntores sujeitos a ela, o que justifica os estudos realizados acerca deste fenômeno. A superação dos disjuntores através da TRT acontece quando os valores das componentes dielétricas e térmicas que o dispositivo suporta são extrapoladas, seja pela amplitude da TRT, ou pela sua taxa de crescimento (TCTRT) em comparação às envoltórias definidas por normas técnicas. Os resultados das análises de superação deste trabalho são baseados na norma IEEE C37.06-2009, para capacidades nominais de interrupção (Test Duty) de 100, 60, 30 e 10 por cento, para curtoscircuitos fase-terra e trifásicos. Os resultados obtidos demonstraram que o local da falta e sua magnitude interferem diretamente no processo de superação do disjuntor. Além disso, quando a capacidade nominal de interrupção para test duty T100, não sofre superação, consequentemente as capacidades para T60, T30 e T10 também não são superadas.
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A tensão de restabelecimento transitória pode ser definida como um transitório eletromagnético que surge nos terminais do disjuntor quando este é acionado, surgindo depois que o arco elétrico gerado pela abertura dos contatos é dissipado quando a corrente passa por zero. Essa sobretensão pode apresentar alta frequência e, devido à sua magnitude, pode causar danos consideráveis aos disjuntores sujeitos a ela, o que justifica os estudos realizados acerca deste fenômeno. A superação dos disjuntores através da TRT acontece quando os valores das componentes dielétricas e térmicas que o dispositivo suporta são extrapoladas, seja pela amplitude da TRT, ou pela sua taxa de crescimento (TCTRT) em comparação às envoltórias definidas por normas técnicas. Os resultados das análises de superação deste trabalho são baseados na norma IEEE C37.06-2009, para capacidades nominais de interrupção (Test Duty) de 100, 60, 30 e 10 por cento, para curtoscircuitos fase-terra e trifásicos. Os resultados obtidos demonstraram que o local da falta e sua magnitude interferem diretamente no processo de superação do disjuntor. Além disso, quando a capacidade nominal de interrupção para test duty T100, não sofre superação, consequentemente as capacidades para T60, T30 e T10 também não são superadas.This work is a case study of transient recovery voltage (TRV) induced failure in high voltage circuit breakers for IEEE 30-bus test system. The transient recovery voltage is defined as an electromagnetic transient that appears at the circuit breaker terminals when they open, appearing after the electric arc generated by the contacts opening is dissipated when the current passes through zero. This overvoltage can have high frequency and cause failures like arc reignition and considerable damage to circuit breakers subject to it due to its magnitude, which justifies the studies carried out on this phenomenon. Circuit breakers fails when the values of the dielectric and thermal components the device supports are extrapolated, either by the TRV amplitude or by its rate of rise (RRRV – rate of rise of recovery voltage), when compare to envelopes defined by technical standards. The analysis is based on IEEE C37.06-2009 standard, with Test Duty - 100, 60, 30 and 10 percent, for phase-to-ground and three-phase faults. The results obtained demonstrated that the location of the fault and its magnitude directly interfere in the process of TRV induced circuit breaker failure. In addition, when the rated interruption capacity for test duty T100 is not exceeded, consequently the capacities for T60, T30 and T10 are also not exceeded.porUniversidade Federal do PampaUNIPAMPABrasilCampus AlegreteCNPQ::ENGENHARIASEngenharia elétricaEnergia elétrica - Distribuição - Alta tensãoDisjuntores elétricosElectrical engineeringElectric power distribution - High tensionElectric circuit-breakersAnálise da superação de tensão de restabelecimento transitória em disjuntores de alta tensão no sistema-teste IEEE 30-barras: um estudo de casoinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UNIPAMPAinstname:Universidade Federal do Pampa (UNIPAMPA)instacron:UNIPAMPAORIGINALJeferson_Tadeu_Martins_de_Lima - 2021.pdfJeferson_Tadeu_Martins_de_Lima - 2021.pdfapplication/pdf2526109https://repositorio.unipampa.edu.br/jspui/bitstream/riu/5603/1/Jeferson_Tadeu_Martins_de_Lima%20-%202021.pdf1951937dd410ce2acc9454513049a8b9MD51LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81867https://repositorio.unipampa.edu.br/jspui/bitstream/riu/5603/2/license.txtba21f2de58f2bed282863187a61580ffMD52TEXTJeferson_Tadeu_Martins_de_Lima - 2021.pdf.txtJeferson_Tadeu_Martins_de_Lima - 2021.pdf.txtExtracted texttext/plain75540https://repositorio.unipampa.edu.br/jspui/bitstream/riu/5603/3/Jeferson_Tadeu_Martins_de_Lima%20-%202021.pdf.txt3d289e52b9c71525a370e3734d4aa4bcMD53riu/56032021-05-28 03:04:55.737oai:repositorio.unipampa.edu.br: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Repositório InstitucionalPUBhttp://dspace.unipampa.edu.br:8080/oai/requestsisbi@unipampa.edu.bropendoar:2021-05-28T06:04:55Repositório Institucional da UNIPAMPA - Universidade Federal do Pampa (UNIPAMPA)false
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