Detecção de faltas de alta impedância em redes aéreas de distribuição: testes experimentais em laboratório e análises no domínio do tempo e da frequência

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2023-07-04

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Universidade Federal do Pará

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Acesso Aberto
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SOUSA, Ádrea Lima de. Detecção de faltas de alta impedância em redes aéreas de distribuição: testes experimentais em laboratório e análise no domínio do tempo e da frequência. Orientador: João Paulo Abreu Vieira. 2023. 99 f.. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) - Instituto de Tecnologia, Universidade Federal do Pará, Belém, 21023. Disponível em: https://repositorio.ufpa.br/jspui/handle/2011/16623. Acesso em:.

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O presente trabalho trata da análise de faltas de alta impedância (FAI) em redes aéreas de distribuição de energia elétrica. É realizado um estudo aprofundado e abrangente sobre esse tipo de falta, bem como sobre alguns importantes métodos de detecção de FAI. Após isso, é explicado o laboratório desenvolvido para testes experimentais de FAI, que reproduz a rede de média tensão de 13,8 kV presente no Brasil, com três fases e neutro aterrado na subestação. A partir do laboratório, foram realizados 127 testes em 18 cenários diferentes, de FAI dos tipos shunt e shunt série, esta última localizada do lado da fonte. Visando realizar uma análise comparativa em relação à literatura existente sobre detecção de faltas de alta impedância baseada em harmônicos, foi avaliado o espectro harmônico, especialmente os harmônicos pares, ímpares (principalmente de terceira ordem) e o ângulo do terceiro harmônico, os quais são obtidos por meio da Transformada Rápida de Fourier (Fast Fourier Transform, abreviada FFT). A principal contribuição deste trabalho reside na avaliação das peculiaridades do espectro harmônico dos sinais de tensão e corrente obtidos a partir de testes experimentais em laboratório para diferentes topologias de solo e galhos de árvore e sua correlação com o sinal no domínio do tempo. Isso proporciona um importante fundamento para o desenvolvimento de algoritmos de detecção de FAI. Os resultados obtidos na análise revelaram que as faltas de alta impedância do tipo shunt e shunt série apresentam comportamentos distintos no espectro harmônico e no domínio do tempo, e uma grande parte dos testes realizados não se encontra dentro dos limiares estabelecidos pela literatura. Além disso, destaca-se que foi realizada a avaliação do espectro harmônico da tensão, que geralmente não é considerado em algoritmos de detecção de FAIs.

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CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico

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SOUSA, Ádrea Lima de. Detecção de faltas de alta impedância em redes aéreas de distribuição: testes experimentais em laboratório e análise no domínio do tempo e da frequência. Orientador: João Paulo Abreu Vieira. 2023. 99 f.. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) - Instituto de Tecnologia, Universidade Federal do Pará, Belém, 21023. Disponível em: https://repositorio.ufpa.br/jspui/handle/2011/16623. Acesso em:.