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Tipo: Dissertação
Fecha de publicación : 4-jul-2023
Autor(es): SOUSA, Ádrea Lima de
Primer Orientador: VIEIRA, João Paulo Abreu
Título : 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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Citación : 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:.
Resumen: 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.
Resumen : The present work deals with the analysis of high impedance faults (HIFs) in overhead distribution networks. A comprehensive and in-depth study is conducted on this type of fault, as well as on some existing methods to detect HIFs. Next, the laboratory developed for experimental testing of HIFs is explained, which replicates the three-phase, three wire medium voltage distribution network with solidly grounded system at the primary substation typically used in Brazil. From the laboratory, 127 tests were performed in 18 different scenarios, including shunt faults and series shunt faults on the source side. In order to perform a comparative analysis with the existing literature on high impedance fault detection based on harmonics, the harmonic spectrum was evaluated, based on even harmonics, odd harmonics (especially the third order), and the angle of the third harmonic, obtained through the Fast Fourier Transform (FFT). The main contribution of this work lies in evaluating the peculiarities of the harmonic spectrum of voltage and current signals obtained from experimental laboratory tests for different soil topologies and tree branch configurations, and their correlation with the signal in the time domain. This provides an important foundation for the development of HIF detection algorithms. The results obtained in the analysis revealed that shunt and series shunt high impedance faults exhibit distinct behaviors in the harmonic spectrum and time domain, and a large portion of the tests performed does not fall within the thresholds established in the literature. Furthermore, it should be noted that the evaluation of the harmonic spectrum of voltage was carried out, which is usually not considered in HIF detection algorithms.
Palabras clave : Falta de alta impedância
Proteção de redes de distribuição
High impedance faults
Distribution network protection
Fast fourier transform.
metadata.dc.subject.areadeconcentracao: SISTEMAS DE ENERGIA ELÉTRICA
metadata.dc.subject.linhadepesquisa: SISTEMAS ELÉTRICOS DE POTÊNCIA
CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA::SISTEMAS ELETRICOS DE POTENCIA
País: Brasil
Editorial : Universidade Federal do Pará
Sigla da Instituição: UFPA
Instituto: Instituto de Tecnologia
Programa: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica
metadata.dc.rights: Acesso Aberto
Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil
metadata.dc.source.uri: Disponível na internet via correio eletreônico: bibliotecaitec@ufpa.br
Aparece en las colecciones: Dissertações em Engenharia Elétrica (Mestrado) - PPGEE/ITEC

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