Proteção diferencial baseada nas correntes de sequência zero e de neutro para reatores shunt com núcleo de ar tipo seco

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.referee2Garcés Negrete, Lina Paola
dc.contributor.referee3Silva, Kleber Melo e
dc.creatorSantos, Guilherme Gomes dos
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/4258035966944269pt_BR
dc.date.accessioned2021-08-17T11:50:35Z
dc.date.available2021-08-17T11:50:35Z
dc.date.issued2021-06-30
dc.description.abstractThe growing increase in the number of long transmission lines, with high voltage levels, makes necessary the connection of parallel shunt reactors in the lines, as a way to circumvent the consequences of overvoltage, due to the capacitive effect of the lines. The use of shunt reactors enables voltage regulation, by absorbing the excess of capacitive reactive in the line. Considering the important role of shunt reactors for the correct operation of long transmission lines, it is essential to guarantee protection logics that allow the quick identification of short circuits inside this equipment. Therefore, this work presents a differential protection algorithm based on the analysis of zero and neutral sequence currents, which identifies abnormal operating conditions in the shunt reactor and, consequently, allows a safe and selective operation of the protection for turn-to-ground and turn-to-turn faults. This logic is based on the comparison of the zero sequence current, calculated on the basis of the phase currents, measured near the bushing, with the current measured in the neutral winding. The zero sequence and neutral current phases of the reactor are reconstructed in time and, finally, are compared, allowing the identification of the short circuit within the reactor. In addition, the algorithm incorporates a function that detects the occurrence of disturbances of an internal or external nature to the reactor. Simulations were performed using the software Alternative Transient Program (ATP), in which a 230 kV, 380 km transmission line with 50 % of compensation was modeled, such that, in the reactor, different internal short circuits were applied, of the turn-to-ground and turn-to-turn faults. Furthermore, in order to perform a comparative evaluation, the proposed algorithm was analyzed together with the traditional differential protection Restricted Earth Fault-(REF), which uses the same input signals. From the results obtained, it was found that the traditional protection did not operate for turn-to-ground with high fault resistance, and was also not able to identify any of the analyzed turn-to-turn faults. On the contrary, it was verified that the proposed algorithm operates correctly for all the turn-to-ground and turn-to-turn faults tested, independently of the variations in the value of the dispersion factor, the number of turns involved and the value of the fault resistance. Futhermore, it is worth to mention the fast speed operation of the proposed protection Also noteworthy was the speed in which the proposed algorithm, which identified all the faults analyzed with an approximate operation time order of 1 ms after their occurrence. It should be noted that in order to guarantee the correct performance of the proposed protection for all external short circuits, it is necessary to use additional logic to guarantee non-reaction for external faults.eng
dc.description.provenanceSubmitted by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2021-08-16T13:49:38Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Guilherme Gomes dos Santos - 2021.pdf: 4852490 bytes, checksum: 82af99d8df24948b4c7c5b98bd863c43 (MD5) license_rdf: 805 bytes, checksum: 4460e5956bc1d1639be9ae6146a50347 (MD5)en
dc.description.provenanceApproved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2021-08-17T11:50:35Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Guilherme Gomes dos Santos - 2021.pdf: 4852490 bytes, checksum: 82af99d8df24948b4c7c5b98bd863c43 (MD5) license_rdf: 805 bytes, checksum: 4460e5956bc1d1639be9ae6146a50347 (MD5)en
dc.description.provenanceMade available in DSpace on 2021-08-17T11:50:35Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Guilherme Gomes dos Santos - 2021.pdf: 4852490 bytes, checksum: 82af99d8df24948b4c7c5b98bd863c43 (MD5) license_rdf: 805 bytes, checksum: 4460e5956bc1d1639be9ae6146a50347 (MD5) Previous issue date: 2021-06-30en
dc.description.resumoO crescente aumento no número de linhas de transmissão longas, com níveis de tensão elevados, torna necessária a conexão em paralelo de reatores shunt nas linhas, como forma de contornar as consequências da sobretensão, decorrentes do efeito capacitivo das linhas. O emprego de reatores shunt viabiliza a regulação de tensão, por meio da absorção do excesso de reativos capacitivos na linha. Diante da importância dos reatores shunt para uma correta operação das linhas de transmissão longas, é essencial garantir lógicas de proteção que possibilitem a rápida identificação de curtos-circuitos internos a esse equipamento. Assim, a presente dissertação apresenta um algoritmo de proteção diferencial baseado nas análises das correntes de sequência zero e de neutro, o qual identifica condições anormais de operação no reator shunt e, com isso, permite uma operação segura e seletiva da proteção para curtos-circuitos do tipo espira terra e entre espiras. Essa lógica é fundamentada na comparação da corrente de sequência zero, calculada com base nas correntes de fase, medidas próximas à bucha, com a corrente medida no enrolamento do neutro. Os fasores de corrente de sequência zero e o de neutro do reator são reconstruídos no tempo e, por fim, são comparados, possibilitando a identificação do curto-circuito interno ao reator. Além disso, o algoritmo incorpora uma função que detecta a ocorrência de distúrbios de natureza interna ou externa ao reator. As simulações foram realizadas por meio do software Alternative Transient Program (ATP), no qual modelou-se uma linha de transmissão de 230 kV, 380 km com 50% de compensação shunt, tal que, no reator foram aplicados diferentes curtos-circuitos internos, dos tipos espira-terra e entre espiras. Além disso, a fim de realizar uma avaliação comparativa, o algoritmo proposto foi analisado juntamente com a proteção diferencial tradicional restrita à terra Restricted Earth Fault (REF), que utiliza os mesmos sinais de entrada. Dos resultados obtidos, verificou-se que a proteção tradicional não operou para os curtos-circuitos espiras terra com resistência de falta elevada, além de não ter sido capaz de identificar nenhuma das faltas analisadas do tipo entre espiras. Contrariamente, constatou-se que o algoritmo proposto opera corretamente para todas as faltas espira terra e entre espiras testadas, independentemente das variações do valor do fator de dispersão, da quantidade de espiras envolvidas e do valor da resistência de falta. Destaca-se ainda a rapidez na atuação da proteção do algoritmo proposto, o qual identificou todas as faltas analisadas com tempo aproximado de atuação de 1 ms após a sua ocorrência. Ressalta-se que, para garantir a correta atuação da proteção proposta para todos os curtos-circuitos externos, é necessário a utilização de uma lógica adicional para garantir a não atuação para faltas externas.pt_BR
dc.identifier.citationSANTOS, G. G. Proteção diferencial baseada nas correntes de sequência zero e de neutro para reatores shunt com núcleo de ar tipo seco. 2021. 91 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica e da Computação) - Universidade Federal de Goiás, Goiânia, 2021.pt_BR
dc.identifier.urihttp://repositorio.bc.ufg.br/tede/handle/tede/11554
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-NoDerivatives 4.0 International*
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/*
dc.subjectReator shuntpor
dc.subjectCorrente de sequência zeropor
dc.subjectCorrente de neutropor
dc.subjectProteção diferencialpor
dc.subjectCurtos-circuitospor
dc.subjectFaltas entre espiras e espira-terrapor
dc.subjectReactor shunteng
dc.subjectZero sequenceeng
dc.subjectNeutral currenteng
dc.subjectDifferential protectioneng
dc.subjectTurn-to-turn and ground-turn faultseng
dc.subject.cnpqENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA::SISTEMAS ELETRICOS DE POTENCIApt_BR
dc.titleProteção diferencial baseada nas correntes de sequência zero e de neutro para reatores shunt com núcleo de ar tipo secopt_BR
dc.title.alternativeZero and neutral sequence current based differential protection for dry-type air core shunt reactorseng
dc.typeDissertaçãopt_BR

Arquivos

Pacote Original
Agora exibindo 1 - 1 de 1
Nenhuma Miniatura disponível
Nome:
Dissertação - Guilherme Gomes dos Santos - 2021.pdf
Tamanho:
4.63 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)