Uma nova proposta para detecção de faltas de alta impedância em redes de distribuição de média tensão

• Autor(a) principal: Bueno, Daniela Maia
• Data de Publicação: 2019
• 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/4217
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS; Engenharia elétrica; Energia elétrica - distribuição; Falta de alta impedância; Detecção; Fuzzy; Electrical engineering; Electricity - distribution; High impedance fault; Detection

Os sistemas de distribuição de energia elétrica são suscetíveis a um problema grave e preocupante, denominado falta de alta impedância (FAI), proveniente do contato do condutor com determinada superfície de elevada resistência elétrica, com possível queda do condutor energizado. Esse contato se dá através de diversos fatores oriundos do mau funcionamento de equipamentos, bem como por objetos lançados na rede, catástrofes naturais e afins. Os equipamentos convencionais de proteção de sobrecorrente não são capazes de detectar esse tipo de fenômeno, visto que os níveis de corrente gerados são insuficientes para a sensibilização dos mesmos, oferecendo um alto grau de periculosidade às pessoas e animais que venham a passar no local, além de possíveis riscos de incêndios em propriedades. Diante disso, muitas pesquisas vêm sendo feitas para desenvolver metodologias capazes de detectar as FAIs. Entretanto, a detecção desse tipo de evento mostra-se como um problema ainda em aberto na literatura, não existindo um método completamente robusto e economicamente viável. Dessa forma, este trabalho propõe uma nova técnica para detecção de FAIs através da extração das características das correntes amostradas na subestação de energia. Essa técnica, conta com um sistema de inferência Fuzzy que avalia tais características e faz a classificação das FAIs. Com o auxílio do software EMTP-ATP®, o conjunto de dados necessários para desenvolver o método foi alcançado através da simulação de um alimentador radial acoplado a um modelo de arco elétrico capaz de representar as reais características desse tipo de falta. Obtidas as oscilografias das correntes, a detecção é feita por meio de alguns cálculos algébricos que identificam a existência de anormalidades nos sinais, estes que, em seguida, são analisados e classificados através da lógica nebulosa (Fuzzy). Após essa detecção, é feita uma análise da envoltória do sinal, para que casos de curto-circuito monofásico, bifásico e trifásico sejam diferenciados de possíveis casos de FAI. O algoritmo proposto foi implementado no ambiente MATLAB®. Os resultados obtidos mostraram-se satisfatórios uma vez que a técnica proposta classificou corretamente a ocorrência de faltas de alta impedância em todos os casos analisados, além de discriminar esses eventos de outros casos de curto-circuito, provando que a metodologia proposta neste trabalho é robusta e viável para aplicação em tempo real.