Orientador: Sérgio Kurokawa / Resumo: O objetivo deste projeto é desenvolver um modelo de linha de transmissão que leva em conta as principais características exigidas de um modelo deste componente do sistema elétrico, ou seja, ser desenvolvido diretamente no domínio do tempo, considerar que os parâmetros da linha são distribuídos ao longo de seu comprimento e levar em conta que os parâmetros longitudinais variam em função da frequência. O modelo proposto é baseado no modelo de Bergeron, que é um modelo de linha de transmissão desenvolvido diretamente no domínio do tempo e que leva em conta que os parâmetros de uma linha de transmissão são distribuídos ao longo de seu comprimento. No modelo proposto será levado em consideração que, devido aos efeitos solo e pelicular, os parâmetros longitudinais da linha (resistência longitudinal e indutância longitudinal) são variáveis em relação à frequência. Estes parâmetros serão aproximados por funções racionais e inseridos no modelo de Bergeron. O modelo desenvolvido será utilizado para representar linhas curtas e longas em simulações de transitórios eletromagnéticos resultantes de operações de manobras e de incidências de descargas atmosféricas. Por ser desenvolvido diretamente no domínio do tempo, o modelo proposto pode ser facilmente inserido em aplicativos do tipo ATP (Alternative Transients Program) e será uma ferramenta útil em simulações e análises de transitórios eletromagnéticos em sistemas de energia elétrica. / Abstract: The main objective of our project is to develop a transmission line model that takes into account the main characteristics demanded by a model of this electrical system component, i.e., be developed directly in the time-domain, consider the distributed nature of the line parameters and take into account the frequency dependence of the longitudinal parameters. The proposed model is based on the Bergeron model, which is a transmission line model directly developed in the time domain that takes into account that the transmission line parameters are distributed along its length. In the proposed model it will be taken into account that, due to earth-return effect and skin impedance, the longitudinal parameters (longitudinal resistance and longitudinal inductance) vary in relation to the frequency. These parameters will be approximated by rational functions and will be added to the Bergeron model. The developed model will be used to represent short and long transmission lines in simulations resulting from switching operations and lightning strikes. Because of the model being directly developed in the time-domain, the proposed model can be easily implemented in programs ATP-like (Alternative Transients Program) and will be a useful tool in power system transient analysis. / Doutor

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:22:33Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2009-03-09Bitstream added on 2014-06-13T19:08:07Z : No. of bitstreams: 1 yamanaka_fnr_me_ilha.pdf: 596127 bytes, checksum: 6456b9483b4e3ac56e9f1fded745845f (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / O objetivo deste projeto é o desenvolvimento de um modelo de linha de transmissão bifásica diretamente no domínio do tempo, que leve em consideração o efeito da freqüência sobre seus parâmetros longitudinais, utilizando os conceitos de variáveis de estado. Os parâmetros longitudinais, variáveis em relação à freqüência, serão aproximados por funções racionais, cujos pólos e resíduos deverão ser determinados por meio do algoritmo vector fitting. Em seguida, as funções racionais que descrevem o comportamento dos parâmetros longitudinais serão associadas com um circuito elétrico equivalente, que será inserido em cada um dos circuitos π, constituindo uma grande quantidade de cascata de circuitos π. O modelo será utilizado para a realização de simulações de transitórios resultantes das operações de manobras e chaveamentos que ocorrem em uma linha bifásica com plano de simetria vertical. Os resultados serão comparados com os resultados obtidos com programas computacionais do tipo EMTP (cascata de circuitos π inserida no EMTP). Ao término do projeto teremos a nossa disposição um modelo de linha de transmissão que não necessita do uso de simuladores do tipo EMTP. / The objective of this work is to implement a computational model of two-phase transmission line in time domain taking into account its frequency dependent longitudinal parameters. The line is represented through a cascade of π circuits and the frequency dependence of the longitudinal parameters is approximated by a rational functions that can be associated with an equivalent circuit representation and this equivalent circuit is inserted in each π circuit. After that the cascade is described through state equations. Validating the model, a frequency dependent two-phase line is represented by a cascade of π circuits. The model will be use for typical switching transients in a two-phase transmission line with a vertical symmetrical plan. The simulations were carried out using state space techniques and an EMTP program (in this case, the cascade was inserted in the EMTP program). It is observed that the simulation results obtained with state space representation are in agreement with those results obtained with EMTP.