Submitted by Lucienne Costa (lucienneferreira@ufcg.edu.br) on 2018-04-24T17:01:07Z No. of bitstreams: 1 THAÍS LUANA VIDAL DE NEGREIROS DA SILVA – DISSERTAÇÃO (PPGEE) 2016.pdf: 1884666 bytes, checksum: afeda21236f3e2ea365c427c256b6865 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-04-24T17:01:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 THAÍS LUANA VIDAL DE NEGREIROS DA SILVA – DISSERTAÇÃO (PPGEE) 2016.pdf: 1884666 bytes, checksum: afeda21236f3e2ea365c427c256b6865 (MD5) Previous issue date: 2016-10-17 / Capes / Neste trabalho são apresentados estudos analíticos e simulações computacionais sobre transformadores de corrente (TC) com núcleo toroidal de material magneticamente mole como recuperadores de energia eletromagnética. A fundamentação teórica parte das leis fundamentais do eletromagnetismo derivadas das equações de Maxwell. Na obtenção dos circuitos magnéticos equivalentes foram levados em conta as forças magnetomotrizes, relutâncias e os fluxos magnéticos. Como estudo de caso, foi utilizada uma simulação computacional baseada no método dos elementos finitos para a obtenção da distribuição de indução magnética dentro do núcleo toroidal. Tal como previsto pelas expressões analíticas, verificou-se que a indução magnética distribui-se de maneira não uniforme na direção radial do núcleo. Partindo dos circuitos magnéticos, circuitos elétricos equivalentes foram deduzidos, nos quais foram representadas as resistências e as reatâncias. Simulou-se o comportamento do TC como recuperador de energia e verificou-se que o rendimento do sistema de recuperação depende do material do núcleo, da carga acoplada ao secundário do TC, do coeficiente de acoplamento entre primário e secundário e da existência ou não de entreferro no núcleo magnético. / In this work an analytic and computational analysis of current transformers (CT) with soft magnetic material toroidal core used as energy harvester is presented. The theoretical approach is based on the fundamental laws of electromagnetism presented in Maxwell's equations. Magnetomotive forces, reluctance and magnetic flux were taken into account in order to obtain equivalent magnetic circuits. Using a 2D simulation tool based on finite element method, computational simulations were performed in order obtain the distribution of magnetic induction in radial direction of the toroidal core. As predicted by the analytical expressions, the magnetic induction is distributed nonuniformly in the radial direction of the core. Based on the magnetic circuits, equivalent electrical circuits were deducted, in which the resistance and reactance were represented. Based on computational simulations, it was possible to conclude that the efficiency of the TC as energy harvester varies according to the core material, to the load at its secondary terminal, to the coupling coefficient between primary and secondary and to the existence of air gap in the magnetic core.

Neste trabalho é apresentado um novo método de medição de descargas parciais, através de transformadores de corrente de alta frequência, instalados no condutor de aterramento dos equipamentos do sistema elétrico de potência e acoplados a um osciloscópio. Esse novo método de medição tem como grande ganho o fato dos equipamentos não precisarem ser retirados de operação para realização de medição. Pelo fato das transmissoras serem remuneradas pela disponibilidade das funções transmissão, o diagnóstico dos equipamentos em serviço faz com que os custos sejam reduzidos. Foi realizado um levantamento teórico onde foi definida a curva característica esperada como resposta do transformador de corrente a um sinal impulsivo. Foram levantadas curvas características, em laboratório, através de oscilogramas no domínio do tempo, das assinaturas de descargas parciais em equipamentos com isolação a óleo e a gás SF6, de modo a validar o sinal esperado na fundamentação teórica. Essas assinaturas foram utilizadas em medições em campo, que comprovaram a viabilidade da fundamentação teórica e das assinaturas obtidas em laboratório. Adicionalmente foram levantados fatores que podem influenciar nas medições e mostrados sinais que possuam características diferentes daquelas das descargas parciais, de modo a diferencia-los. / This work presents a new method of measuring partial discharges, through high frequency current transformers, installed in the equipment grounding conductor of the electrical power system and coupled to an oscilloscope. This new measurement method has as great gain, the fact that the equipment doesnt need to be removed from service to perform measurement. Because of the transmission being remunerated by the availability of the transmission functions, diagnosis of equipment in service makes the costs been reduced. A theoretical survey where the characteristic curve expected response from the current transformer to an impulsive signal was set has been done. Characteristic curves were raised in the laboratory through oscillograms in the time domain, of signatures of partial discharges in equipment with SF6 gas and oil isolation, in order to validate expected signal discharges in the theoretical foundation. These signatures were used in field measurements, which proved the feasibility of the theoretical foundation and signatures obtained in the laboratory. Further factors were raised that may influence the measurements and shown signs that have different characteristics from those of partial discharges in order to differentiate them.

Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2017-10-18T20:24:42Z No. of bitstreams: 1 LeonardoTelinoDeMeneses_TESE.pdf: 2153050 bytes, checksum: 326b4e94fc6790b13cd957a254e3e223 (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2017-10-19T22:18:18Z (GMT) No. of bitstreams: 1 LeonardoTelinoDeMeneses_TESE.pdf: 2153050 bytes, checksum: 326b4e94fc6790b13cd957a254e3e223 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-10-19T22:18:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 LeonardoTelinoDeMeneses_TESE.pdf: 2153050 bytes, checksum: 326b4e94fc6790b13cd957a254e3e223 (MD5) Previous issue date: 2017-06-09 / Esta pesquisa direciona esfor?os e prop?e uma solu??o para mitigar erros de exatid?o em transformadores de corrente espec?ficos para medi??o de energia el?trica. Duas solu??es s?o desenvolvidas: a primeira ? um sistema de controle em tempo real que inibe o fornecimento da energia entregue ao transformador de corrente -TC pelo seu circuito magn?tico e que retira esta energia do circuito de controle e n?o mais da corrente prim?ria que est? sendo medida inibindo a produ??o da corrente de excita??o pela energia que circula no prim?rio do transformador de corrente; a segunda ? o desenvolvimento de um algoritmo de compensa??o dos erros a partir do conhecimento das caracter?sticas f?sicas, el?tricas e magn?ticas do transformador de corrente e da mem?ria de massa das correntes medidas no secund?rio do TC, identificando a corrente de excita??o demandada em cada intervalo de integra??o, compensando essa corrente e recalculando a energia medida. Testes em laborat?rio demonstram a validade do primeiro m?todo com um n?vel de redu??o de erro superior a 50%. Aplica??es algor?tmicas em mem?ria de massa de TCs demonstram a validade e o potencial do segundo m?todo. A teoria e a pr?tica s?o discutidas e se complementam nas abordagens anal?ticas, experimentais e operacionais efetivadas ao longo da pesquisa. / This research directs efforts and proposes a solution to mitigate errors of accuracy in spe-cific current transformers for electric energy measurement. Two solutions are developed: the first is a real-time control system that inhibits the supply of energy delivered to the CT ? current transformer by its magnetic circuit and which withdraws this energy from the control circuit and no longer from the primary current being measured, inhibiting the pro-duction of the excitation current by the energy circulating in the primary of the current transformer; the second is the development of an error compensation algorithm based on the knowledge of the physical, electrical and magnetic characteristics of the current trans-former and the mass memory of the currents measured in the CT secondary, identifying the excitation current demanded in each integration interval, compensating this current and recalculating the measured energy. Laboratory tests demonstrate the validity of the first method with an error reduction level of more than 50%. Algorithm applications in mass memory of CTs demonstrate the validity of the second method. The theory and the practice are discussed and complement each other in the analytical, experimental and operational approaches carried out throughout the research.

Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2016-06-09T12:23:12Z No. of bitstreams: 1 brunomontesanoschettino.pdf: 5340904 bytes, checksum: 74fca2465789ca0f91c3c975abb30248 (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2016-07-13T13:31:38Z (GMT) No. of bitstreams: 1 brunomontesanoschettino.pdf: 5340904 bytes, checksum: 74fca2465789ca0f91c3c975abb30248 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-13T13:31:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 brunomontesanoschettino.pdf: 5340904 bytes, checksum: 74fca2465789ca0f91c3c975abb30248 (MD5) Previous issue date: 2012-12-03 / Este trabalho apresenta uma proposta para efetuar a compensação dos efeitos causados pela saturação dos núcleos dos Transformadores de Corrente (TC) utilizados em circuitos de proteção, através da correção do valor eficaz da componente alternada da corrente distorcida do secundário. O problema foi dividido em duas etapas: a detecção e a compensação da saturação. Para a etapa de detecção foi desenvolvido um método novo, denominado método da função primeira diferença do filtro de Lanczos, que mostrou-se mais imune a ruídos que os métodos tradicionais existentes na literatura. Na etapa de compensação da saturação, foi utilizado o método de estimação para modelos lineares. Os métodos foram implementados em MATLAB e testados em correntes distorcidas geradas de duas formas distintas: através de um simulador de TC operando na região de saturação desenvolvido em MATLAB e através de simulações realizadas em um simulador digital em tempo real (RTDS). Os resultados preliminares apontam para um algoritmo robusto, independente das características dinâmicas do TC, da corrente de falta e de outros fatores externos. Além disso, o tempo de resposta mostrou-se compatível com a possibilidade de implementação em tempo real, atendendo às necessidades da área de proteção dos Sistemas Elétricos de Potência. / This work presents a proposal to perform a compensation of the effects due to saturation of Current Transformers (CT) cores used in circuit protection, by correcting the root mean square (RMS) value of the alternate component (AC) of the secondary distorted current. The problem was divided into two phases: detection and compensation of saturation. For the step of detection, a new method was developed, called first difference function of Lanczos filter method, which has proved more immune to noise than traditional methods in the literature. In the step of compensation of saturation, was used a estimation method for linear models. The methods were implemented in MATLAB and tested on distorted currents generated in two ways: through a CT simulator operating in the saturation region developed in MATLAB and through simulations in a real time digital simulator (RTDS). Preliminary results indicate a robust algorithm, independent of the dynamic characteristics of TC, fault current and other external factors. Furthermore, the response time was showed compatible with the possibility of real time implementation, attending to the needs of the protection area of Electric Power Systems.

Neste trabalho é apresentado um novo método de medição de descargas parciais, através de transformadores de corrente de alta frequência, instalados no condutor de aterramento dos equipamentos do sistema elétrico de potência e acoplados a um osciloscópio. Esse novo método de medição tem como grande ganho o fato dos equipamentos não precisarem ser retirados de operação para realização de medição. Pelo fato das transmissoras serem remuneradas pela disponibilidade das funções transmissão, o diagnóstico dos equipamentos em serviço faz com que os custos sejam reduzidos. Foi realizado um levantamento teórico onde foi definida a curva característica esperada como resposta do transformador de corrente a um sinal impulsivo. Foram levantadas curvas características, em laboratório, através de oscilogramas no domínio do tempo, das assinaturas de descargas parciais em equipamentos com isolação a óleo e a gás SF6, de modo a validar o sinal esperado na fundamentação teórica. Essas assinaturas foram utilizadas em medições em campo, que comprovaram a viabilidade da fundamentação teórica e das assinaturas obtidas em laboratório. Adicionalmente foram levantados fatores que podem influenciar nas medições e mostrados sinais que possuam características diferentes daquelas das descargas parciais, de modo a diferencia-los. / This work presents a new method of measuring partial discharges, through high frequency current transformers, installed in the equipment grounding conductor of the electrical power system and coupled to an oscilloscope. This new measurement method has as great gain, the fact that the equipment doesnt need to be removed from service to perform measurement. Because of the transmission being remunerated by the availability of the transmission functions, diagnosis of equipment in service makes the costs been reduced. A theoretical survey where the characteristic curve expected response from the current transformer to an impulsive signal was set has been done. Characteristic curves were raised in the laboratory through oscillograms in the time domain, of signatures of partial discharges in equipment with SF6 gas and oil isolation, in order to validate expected signal discharges in the theoretical foundation. These signatures were used in field measurements, which proved the feasibility of the theoretical foundation and signatures obtained in the laboratory. Further factors were raised that may influence the measurements and shown signs that have different characteristics from those of partial discharges in order to differentiate them.

Este trabalho apresenta um procedimento completo de simulação da proteção digital diferencial aplicada a transformadores de potência, visando o emprego deste à avaliação do comportamento de relés comercialmente disponíveis. Foi escolhido o software ATP (Alternative Transients Program) como ferramenta para a simulação de distintas situações sobre um sistema diferencial de proteção aplicado a um transformador de 25 MVA. Dentre as ocorrências evidenciadas, destacam-se: situações de faltas internas, faltas externas, situações de energização e energização com falta interna do transformador, condição de sobreexcitação e de saturação de TC (Transformador de Corrente). Cabe comentar que das simulações a real caracterização sobre o relé em teste, fez-se necessário todo um pré-processamento e análise da informação que será convenientemente abordada e justificada no trabalho apresentado, denotando-se um procedimento comum de teste a ser adotado a esta filosofia de proteção. A metodologia e esquema prático adotado trazem uma contribuição importante para a análise laboratorial de modelagens e simulações aplicadas a relés de proteção presentes no mercado e contribui de maneira substancial para os estudos teóricos de possíveis soluções para limitações eventualmente encontradas / This dissertation presents a complete procedure of simulation of digital differential protection applied to power transformers, focusing on its use to evaluate of the behavior of commercially available relays. Software ATP (Alternative Transients Program) was chosen as a tool for the simulation of distinct situations in a differential protection system applied to a 25 MVA three-phase transformer. Amongst the evidenced occurrences internal and external fault conditions, energization with or without internal fault of a three-phase transformer, overexcitation and CT (Current Transformer) saturation conditions were distinguished. It should be mentioned that from simulations to the characterization the real situations on the relay in test, a pre-processing and analysis of the information were necessary, and will be justified in the present study, denoting a common test procedure to be adopted to this philosophy of protection

Este trabalho apresenta um procedimento completo de simulação da proteção digital diferencial aplicada a transformadores de potência, visando o emprego deste à avaliação do comportamento de relés comercialmente disponíveis. Foi escolhido o software ATP (Alternative Transients Program) como ferramenta para a simulação de distintas situações sobre um sistema diferencial de proteção aplicado a um transformador de 25 MVA. Dentre as ocorrências evidenciadas, destacam-se: situações de faltas internas, faltas externas, situações de energização e energização com falta interna do transformador, condição de sobreexcitação e de saturação de TC (Transformador de Corrente). Cabe comentar que das simulações a real caracterização sobre o relé em teste, fez-se necessário todo um pré-processamento e análise da informação que será convenientemente abordada e justificada no trabalho apresentado, denotando-se um procedimento comum de teste a ser adotado a esta filosofia de proteção. A metodologia e esquema prático adotado trazem uma contribuição importante para a análise laboratorial de modelagens e simulações aplicadas a relés de proteção presentes no mercado e contribui de maneira substancial para os estudos teóricos de possíveis soluções para limitações eventualmente encontradas / This dissertation presents a complete procedure of simulation of digital differential protection applied to power transformers, focusing on its use to evaluate of the behavior of commercially available relays. Software ATP (Alternative Transients Program) was chosen as a tool for the simulation of distinct situations in a differential protection system applied to a 25 MVA three-phase transformer. Amongst the evidenced occurrences internal and external fault conditions, energization with or without internal fault of a three-phase transformer, overexcitation and CT (Current Transformer) saturation conditions were distinguished. It should be mentioned that from simulations to the characterization the real situations on the relay in test, a pre-processing and analysis of the information were necessary, and will be justified in the present study, denoting a common test procedure to be adopted to this philosophy of protection

Submitted by Irvana Coutinho (irvana@ufpa.br) on 2015-04-24T13:03:56Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22974 bytes, checksum: 99c771d9f0b9c46790009b9874d49253 (MD5) Dissertacao_DesenvolvimentoSistemaVerificação.pdf: 7620139 bytes, checksum: 6cf1694753612290ddeead84a3422aba (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Rosa Silva (arosa@ufpa.br) on 2015-05-04T11:46:55Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22974 bytes, checksum: 99c771d9f0b9c46790009b9874d49253 (MD5) Dissertacao_DesenvolvimentoSistemaVerificação.pdf: 7620139 bytes, checksum: 6cf1694753612290ddeead84a3422aba (MD5) / Made available in DSpace on 2015-05-04T11:46:55Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22974 bytes, checksum: 99c771d9f0b9c46790009b9874d49253 (MD5) Dissertacao_DesenvolvimentoSistemaVerificação.pdf: 7620139 bytes, checksum: 6cf1694753612290ddeead84a3422aba (MD5) Previous issue date: 2013 / Este trabalho apresenta o desenvolvimento e a aplicação em campo de um sistema para verificação metrológica de transformadores de corrente em alta tensão. O sistema foi desenvolvido utilizando como premissas básicas a portabilidade e a confiabilidade metrológica, de tal forma que pudesse ser facilmente transportado e instalado, sem interrupção do fornecimento de energia elétrica nem o uso de infraestrutura complexa de transporte e montagem. O sistema utiliza como padrão de referência um transdutor ótico, cujo sensor mede a corrente elétrica do primário do transformador de corrente a ser verificado através do efeito magneto-ótico de Faraday. Ele também é composto por outros instrumentos padrão que medem a corrente elétrica do secundário do transformador de corrente sob verificação, e realizam a comparação entre esta e o sinal da saída do transdutor ótico padrão. Foram realizados ensaios em laboratório e em campo. Os ensaios em campo foram realizados em duas subestações em Belém/PA, visando avaliar a correta operação do sistema em condições de alta tensão e alta corrente. Os ensaios foram realizados em seis transformadores de corrente conectados em 230 kV, em condições médias de carga, e obtiveram resultados satisfatórios. / This work presents the development and field application of an on site metrological verification system for high voltage current transformers. It was developed aiming at portability aspects besides the metrological requisites, in such a way it can be easily transported and assembled without the need of power interruption as well as the use of complex and expensive transport and assemble logistics. The system uses an optical transducer as reference standard, whose sensor measures the primary current of current transformer under verification based on Faraday effect It is also composed by additional standard instruments that measure the transformer secondary current under verification, and compares it to the optical transducer output. High voltage laboratory tests as well as on site tests were performed. On site tests were perfomed in two power substations in Brazil, in the city of Belém, in order to assure the correct operation under high voltages and high currents conditions. Six 230 kV rated current transformers were verified. The site tests involved six 230 kV current transformers, under medium load system conditions, and achieved satisfatory results.

[pt] A medição e classificação de descargas parciais constituem uma importante ferramenta de avaliação dos sistemas de isolamento utilizados em equipamentos de alta tensão. Após o pré-processamento dos dados, que captura, digitaliza e filtra o sinal de descargas parciais, geralmente eliminando os ruídos, existem basicamente duas etapas principais, que são a extração de características e a classificação de padrões. As descargas parciais contêm um conjunto de características discriminatórias únicas que lhes permitem ser reconhecidas. Assim, o primeiro procedimento no processo de classificação é definir quais delas podem ser utilizadas e qual o método de extração destas características. O fenômeno de descargas parciais tem uma natureza transitória e é caracterizado por correntes pulsantes com uma duração de vários nanossegundos até poucos microssegundos. Sua magnitude não é sempre proporcional ao dano causado, sendo que descargas de pequena magnitude podem levar rapidamente à evolução de um defeito. Por isso a necessidade de se entender bem este fenômeno e saber interpretar os dados. Além disso, equipamentos de alta tensão de grande porte, como motores e geradores, podem apresentar mais de uma fonte interna de descargas parciais, sendo importante separar os sinais dessas diferentes fontes antes de realizar a classificação. No caso de outros equipamentos de alta tensão de menor porte, como para-raios e transformadores de corrente de subestação, a simples detecção da presença de descargas parciais interna ao equipamento, independente do número de fontes, já é suficiente para indicar a retirada de operação destes equipamentos, dado seu baixo custo relativo e o elevado grau de importância destes para a confiabilidade do sistema onde estão inseridos. Para um diagnóstico completo e confíável de isolamentos de alta tensão, há a demanda por um sistema de análise capaz de promover com eficácia a detecção de descargas parciais internas aos equipamentos, a separação das diversas fontes de descargas parciais, no caso dos equipamentos de grande porte, bem como realizar a correta classificação do tipo de defeito, com base principalmente na análise das características discriminantes das diferentes fontes e na assinatura dos sinais para os diferentes defeitos. Este estudo contribui para o preenchimento desta lacuna, apresentando metodologias que se mostram robustas e precisas nos testes realizados, de modo que possam efetivamente orientar os especialistas em manutenção na tomada de decisões. Para fazer isso, são propostas novas variáveis capazes de extrair informações relevantes de sinais no tempo medidos em diversos tipos de isolamentos, sendo aplicadas aqui em dados obtidos em campo e em laboratório para avaliar sua eficácia na tarefa. Essas informações são tratadas utilizando técnicas de classificação de padrões e inteligência artificial para determinar de forma automática a presença de descargas parciais, o número de fontes diferentes e o tipo de defeito nos isolamentos de alta tensão utilizados no estudo. Outra contribuição do estudo é a criação de um banco de dados histórico, baseada em processamento de imagem, com padrões de mapas de descargas parciais conhecidos na literatura em máquinas rotativas, para serem utilizados na classificação de novos mapas medidos neste tipo de equipamento. / [en] Measurement and classification of partial discharges are an important tool for the evaluation of insulation systems used in high voltage equipments. After pre-processing of data, which captures, scans and filters the signal of partial discharges, generally eliminating noises, there are basically two main steps, which are the extraction of characteristics and the pattern classification. Partial discharges contain a set of unique discriminatory characteristics that allow them to be recognized. Thus, the first procedure in the classification process is to define which of them can be used and which is the method for extraction of those characteristics. The phenomenon of partial discharges has a transient nature and is characterized by pulsating currents with a duration of several nanoseconds up to a few microseconds. Its magnitude is not always proportional to the damage caused, and discharges of small magnitude can quickly lead to the evolution of a failure. Therefore the need to understand this phenomenon well and to know how to interpret the data. In addition, large high voltage equipments such as motors and generators may have more than one internal source of partial discharges, and it is important to separate the signals from those different sources prior to classification. In the case of smaller high voltage equipments, as surge arrester and substation current transformers, the simple detection of the presence of partial discharges inside the equipment, regardless of the number of sources, is sufficient to indicate the withdrawal of operation of the equipment, given their low relative cost and the high degree of importance of these to the reliability of the system where they are part of. For a complete and reliable diagnosis of high voltage insulations, there is a demand for an analysis system capable of effectively promoting the detection of the partial discharges internal to the equipments, the separation of the various sources of partial discharges in the case of large equipments, as well as to carry out the correct classification of the type of failure. The system should be based mainly on the analysis of the discriminating characteristics of the different sources and the signature of the signals for the different failure. This study contributes to fill this gap by presenting methodologies that are robust and accurate in the tests performed, so that they can effectively guide maintenance specialists in decision making. To do this, new variables are proposed to extract relevant information from time signals measured in various types of insulations, being applied here in field and laboratory data to evaluate their effectiveness in the task. This information is treated using standard classification techniques and artificial intelligence to automatically determine the presence of partial discharges, the number of different sources and the type of defect in the high voltage insulations used in the study. Another contribution of the study is the creation of a historical database, based on image processing, with partial discharge map patterns known in the literature on rotating machines, to be used in the classification of new maps measured in this type of equipment.

Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2016-04-12T19:44:42Z No. of bitstreams: 1 brunomontesanoschettino.pdf: 4192681 bytes, checksum: 0df0705f39a6ff58697ec7dc00759256 (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2016-04-24T03:29:36Z (GMT) No. of bitstreams: 1 brunomontesanoschettino.pdf: 4192681 bytes, checksum: 0df0705f39a6ff58697ec7dc00759256 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-24T03:29:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 brunomontesanoschettino.pdf: 4192681 bytes, checksum: 0df0705f39a6ff58697ec7dc00759256 (MD5) Previous issue date: 2015-12-08 / Este trabalho propõe um método para detectar a saturação dos núcleos dos transformadores de corrente (TCs) utilizados na proteção de sistemas elétricos de potência (SEPs), além de promover a compensação de seus efeitos através da correção do sinal de corrente secundária distorcido pela saturação. Técnicas de processamento de sinais baseadas no filtro diferenciador de segunda ordem de Savitzky-Golay são utilizadas para localizar os pontos de transição entre partes do sinal de corrente distorcidas e não distorcidas pela saturação. Em seguida, um processo de estimação baseado no critério dos mínimos quadrados que utiliza exclusivamente amostras do sinal contidas nas regiões não distorcidas é efetuado, extraindo os parâmetros necessários à promoção da correção do sinal. As influências do ruído e dos desvios de frequência de operação do SEP foram analisadas, tendo sido desenvolvidos e incorporados meios adaptativos para mitigar seus efeitos. Os algoritmos desenvolvidos foram implementados em MATLAB e a avaliação de desempenho foi realizada utilizando sinais extraídos de simulações de falta ocorridas em um sistema modelado em um simulador digital em tempo real (RTDS). Os resultados indicaram que o método proposto atingiu desempenho satisfatório, independente dos parâmetros do TC e dentro de uma ampla gama de cenários da falta analisados. Além disso, o método mostrou-se robusto em relação ao ruído e eficiente na mitigação dos erros provocados pelos desvios de frequência. Ainda, os recursos técnicos e computacionais necessários para sua execução indicam que o método proposto é passível de implementação nos atuais dispositivos de proteção disponibilizados pela indústria. / This work proposes a method for detecting the saturation of the current-transformer cores used in the protection of electric power systems and promote the compensation for its effects by correcting the secondary current signal distorted due to the saturation. Signal processing techniques based on the second order differentiator Savitzky-Golay filter are used for locating the transition points between distorted and undistorted parts of the current signal. Then, an estimation process based on the least squares criteria that uses exclusively signal samples included in the undistorted regions is performed, extracting the parameters needed for the signal correction. The influences of the noise and the frequency offset were analysed, and adaptive means to mitigate their effects were developed and incorporated. The developed algorithms were implemented in MATLAB and performance evaluation was performed using the signals taken from fault simulations in a system modeled on a real time digital simulator (RTDS). The results indicated that the proposed method reaches a satisfactory performance, regardless of the CT parameters and within a wide range of analysed fault scenarios. Moreover, the method showed to be robust relative to the noise and effective in mitigating the errors due to the frequency offsets.