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Tipo: Dissertação
Data do documento: 16-Ago-2022
Autor(es): LISBOA, Mellina Modesto
Primeiro(a) Orientador(a): NUNES, Marcus Vinícius Alves
Título: Análise de desempenho de pará-raios de ZnO sob diversos cenários de poluição utilizando método de elementos finitos
Agência de fomento: 
Citar como: LISBOA. Mellina Modesto. Análise de desempenho de para-raios de ZnO sob diversos cenários de poluição utilizando método de elemento finitos. Orientador: Marcus Vinicius Alves Nunes. 2022. 77 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) - Instituto de Tecnologia, Universidade Federal do Pará, Belém, 2022. Disponível em:https://repositorio.ufpa.br/jspui/handle/2011/16589 . Acesso em:.
Resumo: O para-raios de Óxido de Zinco é um dos dispositivos de proteção de vital importância para os Sistemas Elétricos de Potência e os equipamentos que os compõe, uma vez que ele assegura a confiabilidade e a continuidade de operação desses sistemas a partir da sua capacidade de atenuar as sobretensões transitórias resultantes de descargas atmosféricas ou surtos de manobra. Esse equipamento é formado por blocos de resistores variáveis de ZnO, associados em série ou em paralelo, cuja curva de tensão-corrente apresenta alta não-linearidade. Tendo em vista a relevância da utilização do para-raios, faz-se necessária a investigação das condições de operação deste. Na literatura, são encontrados diversos procedimentos e técnicas destinadas a tal finalidade, entre as quais destaca-se o monitoramento por meio da medição e análise da corrente de fuga, dado que esta representa um dos fatores principais que contribuem para a degradação deste equipamento. Diante deste contexto, a presente dissertação de mestrado implementa um modelo bidimensional de um para-raios de Óxido de Zinco de 30 kV, utilizando o Método de Elementos Finitos, para obter-se as curvas da corrente de fuga, distribuições do potencial elétrico, da densidade de corrente e a das linhas de campo elétrico, quando este dispositivo se encontra sujeito às condições de variações de tensão e poluições. Os resultados mostram um aumento significativo dessas grandezas medidas conforme o nível de poluição se intensifica, bem como, com o aumento dos níveis de tensão.
Abstract: Metal-Oxide Surge Arrester is one of the protection devices of vital importance for Electric Power Systems and the equipment that composes them, since it ensures the reliability and continuity of operation of these systems based on their ability to attenuate transient overvoltage resulting from lightning strikes or switching surges. This equipment is formed by blocks of variable ZnO resistors, associated in series or in parallel, whose voltage-current curve presents high non-linearity. In view of the relevance of using the lightning rod, it is necessary to investigate its operating conditions. In the literature, several procedures and techniques are found for this purpose, among which monitoring through measurement and analysis of the leakage current stands out, since this represents one of the main factors that contribute to the degradation of this equipment. Given this context, the present master's dissertation implements a two-dimensional model of a 30 kV Zinc Oxide lightning arrester, using the Finite Element Method, to obtain the leakage current curves, electrical potential distributions, current density and that of electric field lines, when this device is subject to voltage variations and pollution conditions. The results show a significant increase in these measured quantities as the level of pollution intensifies, as well as with the increase in voltage levels.
Palavras-chave: Campo elétrico
Corrente de fuga
Método de elementos finitos
Para-raios
Electric field
Leakage Current;
Finite Element Method (FEM)
Surge Arrester.
Área de Concentração: SISTEMAS DE ENERGIA ELÉTRICA
Linha de Pesquisa: ALTA TENSÃO
CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA::CIRCUITOS ELETRICOS, MAGNETICOS E ELETRONICOS
País: Brasil
Instituição: Universidade Federal do Pará
Sigla da Instituição: UFPA
Instituto: Instituto de Tecnologia
Programa: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil
Fonte URI: Disponível na internet via correio eletrônico: bibliotecaitec@ufpa.br
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