Modelagem e proteção de reatores shunt do tipo seco com núcleo a ar

Página do item simplificado
dc.contributor.advisor1Almeida, Maria Leonor Silva de
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/7955955842189669pt_BR
dc.contributor.referee1Almeida, Maria Leonor Silva de
dc.contributor.referee2Silva, Kleber Melo e
dc.contributor.referee3Kopcak, Igor
dc.creatorRibeiro, Jan Augusto Rocha
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/9759638649302357pt_BR
dc.date.accessioned2020-09-02T16:00:52Z
dc.date.available2020-09-02T16:00:52Z
dc.date.issued2020-02-27
dc.description.abstractThe use of long and high voltage level transmission lines is common in countries with large territorial extensions, since they allow the transmission of electric energy between regions physically distant from each other. Despite of this advantage, long lines with high voltage level operate with high capacitive effect, which results in the increase of the voltage in some points of the system. These overvoltages are harmful because they result in heating, compromising the integrity of electrical equipment. In order to overcome overvoltage problems due to line capacitive effect, there can be used reactors in parallel to the line. These reactors absorb the excess of capacitive reactives in the line, improving voltage regulation. Therefore, due to its importance for line and electrical system operation, it is essential to ensure the shunt reactor’s correct operation. Normally in systems with voltages equal to or greater than 230 kV, iron core reactors immersed in oil are used. However, due to technological advances, air-core reactors have been developed to be installed at systems with voltages up to 345 kV. Since it does not have oil or iron core, this type of reactor causes less losses, is easier to install and requires less maintenance. Considering the benefits of aircore shunt reactors and their relevance to the system’s correct operation, this work proposes to develop both a model and a protection applicable to this equipment. The proposed model allows the analysis of the reactor’s behavior under nominal operating conditions and also in different situations of internal faults (turn-to-ground and turnto-turn faults). For the evaluation of the proposed model, reactor currents are verified against the influences of fault type, number of turns involved in faults, dispersion factor, position of the fault in the coil and value of fault resistance. Furthermore, it is proposed a differential protection which compares zero sequence currente on phase winding to current in ground winding. This current signals comparation is based on an adapted alpha plane. In order to validate the developed proposals, simulations were carried out using Alternative Transient Program software (ATP), wherein is simulated a 230 kV transmission line, 380 km with 50% shunt compensation. In this scenario, different faults were applied to the reactor in order to evaluate the proposed model and it’s protection. In addition, the proposed protection is compared with a protection traditionally employed for a correspondent reactor, restricted earth fault (REF), which confirms the best performance of the proposed protection. Finally, is concluded that the proposed model is a good alternative to represent the air-core dry reactors. In addition, it is concluded that the proposed protection guarantees the integrity of this equipment against different types of faults.por
dc.description.provenanceSubmitted by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2020-09-02T13:53:14Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) Dissertação - Jan Augusto Rocha Ribeiro - 2020.pdf: 2652794 bytes, checksum: 3b1e1bbb693f8b44e8e89f863e56dba5 (MD5)en
dc.description.provenanceApproved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2020-09-02T16:00:52Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) Dissertação - Jan Augusto Rocha Ribeiro - 2020.pdf: 2652794 bytes, checksum: 3b1e1bbb693f8b44e8e89f863e56dba5 (MD5)en
dc.description.provenanceMade available in DSpace on 2020-09-02T16:00:52Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) Dissertação - Jan Augusto Rocha Ribeiro - 2020.pdf: 2652794 bytes, checksum: 3b1e1bbb693f8b44e8e89f863e56dba5 (MD5) Previous issue date: 2020-02-27en
dc.description.resumode grandes extensões territoriais, uma vez que elas viabilizam a transmissão de energia elétrica entre regiões distantes entre si fisicamente. A despeito dessa vantagem, linhas longas e com alto nível de tensão operam com elevado efeito capacitivo, o que resulta no aumento da tensão em alguns pontos do sistema. Essas sobretensões são prejudiciais, pois causam aquecimento, comprometendo a integridade dos aparelhos elétricos. Para contornar os problemas associados às sobretensões, relacionados ao efeito capacitivo da linha, são utilizados reatores em paralelo (shunt) à linha. Esses reatores absorvem o excesso de reativos capacitivos na linha, melhorando a regulação de tensão. Assim, devido a sua importância para o funcionamento das linhas de transmissão e do sistema elétrico, é imprescindível garantir a correta operação dos reatores shunt. Normalmente, em sistemas com tensões iguais ou superiores a 230 kV, empregam-se reatores com núcleo de ferro e imersos em óleo. Contudo, diante dos avanços tecnológicos, tem-se desenvolvido reatores com núcleo a ar que podem ser instalados em tensões de até 345 kV. Uma vez que não possui óleo nem núcleo de ferro, esse tipo de reator causa menos perdas, é mais fácil de ser instalado e exige menos manutenção. Dito isso e considerando-se os benefícios dos reatores shunt com núcleo a ar e sua relevância para a correta operação do sistema, propõe-se nesse trabalho desenvolver um modelo e uma proteção aplicáveis a esse equipamento. O modelo proposto possibilita analisar o comportamento do equipamento em condições nominais de operação e também em diferentes situações de curtos-circuitos internos, do tipo entre espiras e espira terra. Para a avaliação do modelo proposto, verifica-se, nas correntes do reator, a influência do tipo de falta, da quantidade de espiras envolvidas no curto-circuito, do fator de dispersão, da posição da falta na bobina e do valor da resistência de falta. Sobre a proteção, propõe-se uma lógica diferencial que compara a corrente de sequência zero das fases, medida próximo à bucha do equipamento, com a corrente no enrolamento do terra. Destaca-se que os sinais de corrente são interpretados em um plano alfa adaptado. Para validar as propostas desenvolvidas, foram realizadas simulações, por meio do software Alternative Transient Program (ATP), em uma linha de transmissão de 230 kV, 380 km com 50% de compensação shunt. Nesse cenário, diferentes curtos-circuitos foram aplicados ao reator a fim de avaliar o modelo desenvolvido e testar a proteção proposta. Ademais, a proteção proposta é comparada a uma das proteções tradicionalmente empregadas no reator que utiliza os mesmos sinais de entrada, a restrita a terra (restricted earth fault - REF), evidenciando o melhor desempenho da proteção proposta. Finalmente, conclui-se que o modelo proposto corresponde a uma boa alternativa para representar os reatores a seco com núcleo a ar. Além disso, conclui-se que a proteção proposta garante a integridade desse equipamento frente a diferentes tipos de curtos-circuitos.pt_BR
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESpt_BR
dc.identifier.citationRIBEIRO, J. A. R. Modelagem e proteção de reatores shunt do tipo seco com núcleo a ar. 2020. 113 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica e da Computação) - Universidade Federal de Goiás, Goiânia, 2020.pt_BR
dc.identifier.urihttp://repositorio.bc.ufg.br/tede/handle/tede/10538
dc.languageporpt_BR
dc.publisherUniversidade Federal de Goiáspt_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.departmentEscola de Engenharia Elétrica, Mecânica e de Computação - EMC (RG)pt_BR
dc.publisher.initialsUFGpt_BR
dc.publisher.programPrograma de Pós-graduação em Engenharia Elétrica e da Computação (EMC)pt_BR
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil*
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/*
dc.subjectCorrente de sequência zeropor
dc.subjectCurtos-circuitos entre espiraspor
dc.subjectCurtos circuitos espira terrapor
dc.subjectPlano alfapor
dc.subjectProteção diferencialpor
dc.subjectReator shunteng
dc.subjectZero sequence currenteng
dc.subjectTurn-to-turn faultseng
dc.subjectTurn-to-ground faultseng
dc.subjectAlpha planeeng
dc.subjectProtectioneng
dc.subjectShunt reactoreng
dc.subject.cnpqENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA::SISTEMAS ELETRICOS DE POTENCIApt_BR
dc.titleModelagem e proteção de reatores shunt do tipo seco com núcleo a arpt_BR
dc.title.alternativeModeling and protection of dry core shunt reactors with air coreeng
dc.typeDissertaçãopt_BR

Arquivos

Pacote Original
Agora exibindo 1 - 1 de 1
Nenhuma Miniatura disponível
Nome:
Dissertação - Jan Augusto Rocha Ribeiro - 2020.pdf
Tamanho:
2.53 MB
Formato:
Adobe Portable Document Format
Descrição:
Baixar
Licença do Pacote
Agora exibindo 1 - 1 de 1
Nenhuma Miniatura disponível
Nome:
license.txt
Tamanho:
1.71 KB
Formato:
Item-specific license agreed upon to submission
Descrição:
Baixar

Coleções

Mestrado em Engenharia Elétrica e da Computação (EMC)