Dissertação (mestrado)— Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Elétrica, 2014. / Submitted by Albânia Cézar de Melo (albania@bce.unb.br) on 2015-01-27T13:26:51Z
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2014_EdgarCarvalhoMolas.pdf: 4247800 bytes, checksum: 0bc80ccd9b507d9410a204cb86ed82d3 (MD5) / Neste trabalho implementa-se um modelo de relé digital de proteção diferencial de linhas de transmissão, que utiliza o método de detecção de faltas baseado no plano alfa (plano- ). Emprega-se as unidades de fase e sequência para garantir mais sensibilidade à defeitos com elevada resistência de falta ou que ocorram em sistemas com fontes fracas. Aplica-se a técnica do plano- generalizado, que permite a proteção de sistemas com múltiplos terminais e o uso de lógicas adicionais para elevar a segurança do esquema de proteção. São utilizados: atraso de atuação nas unidades de sequência, eliminação da corrente capacitiva, restrição por componentes
harmônicas e detecção de faltas externas. São deduzidos analiticamente os quocientes
de regime permanente de falta do plano- relativos à operação de uma linha curta, visando identi car os parâmetros que afetam sua localização. Simulações no MATLAB com modelos simpli cados de linhas curtas e longas são utilizadas para observar as trajetórias dos quocientes em função da resistência de falta, da corrente capacitiva e da corrente de carga. O ATP
(Alternative Transients Program) em conjunto com a MODELS para foi usado para simular, modelar e visualizar a dinâmica entre o sistema elétrico de potência e o relé de proteção implementado. Toda a modelagem, desde o sistema de potência até os componentes do relé de proteção, é descrita detalhadamente, seguida de testes para validar o modelo desenvolvido e
veri car o desempenho da proteção diferencial. São realizadas análises no tempo, de curtoscircuitos em condições que podem afetar a detecção de faltas no plano- , bem como avaliações em regime permanente através do ATP, para veri car as diferenças resultantes da aplicação de
um modelo mais completo da linha. Os resultados evidenciam que somente as unidades de fase não garantem a sensibilidade e segurança necessárias para a proteção de linhas de transmissão.
As unidades de sequência, com sensibilidade muito superior, em conjunto com todas as lógicas adicionais, complementam as unidades de fase, formando um sistema de proteção rápido, sensível, con ável e seguro. _________________________________________________________________________ ABSTRACT / In this study, a digital transmission line di erential protection relay, based on the alpha plane ( -plane), is implemented. Phase and sequence units are applied, in order to achieve high sensibility against high impedance faults and faults in systems with weak sources. The protection scheme uses the generalized alpha plane technique, that allows multiterminal systems protection through the -plane and additional logics that aim to increase security of the protection system. Sequence units trip delay, charging current compensation, harmonic restraint
and external fault detection logics are employed. The analytic equations of the -plane ratios are deduced for internal faults in short lines in order to identify the parameters that have a ect their position ion the plane. Fault simulations are made through MATLAB using simpli
ed transmission line models to verify the trajectories of the di erential elements according to certain parameters as the fault resistance, capacitive current and line loading. The ATP (Alternative Transient Program) and its MODELS environment are used as tools for modeling, simulating and visualizing the dynamic between the power system and the implemented relay. Each power system component and relay parts are described in details, followed by simulations
to evaluate the developed model and to verify the di erential protection performance. Transitory and steady state analyses of hard-to-detect faults are made through ATP to demonstrate the di erences of using a complete long line model. The results show that the phase units alone
are not enough to ensure the security and sensibility levels required to protect the transmission lines. The sequence units, that present much higher sensitivity, combined with the additional logics, complement the phase units, providing a fast, sensitive and reliable, protection system.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.unb.br:10482/17571 |
| Date | 14 November 2014 |
| Creators | Molas, Edgar Carvalho |
| Contributors | Silva, Kleber Melo e |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UnB, instname:Universidade de Brasília, instacron:UNB |
| Rights | A concessão da licença deste item refere-se ao termo de autorização impresso assinado pelo autor com as seguintes condições: Na qualidade de titular dos direitos de autor da publicação, autorizo a Universidade de Brasília e o IBICT a disponibilizar por meio dos sites www.bce.unb.br, www.ibict.br, http://hercules.vtls.com/cgi-bin/ndltd/chameleon?lng=pt&skin=ndltd sem ressarcimento dos direitos autorais, de acordo com a Lei nº 9610/98, o texto integral da obra disponibilizada, conforme permissões assinaladas, para fins de leitura, impressão e/ou download, a título de divulgação da produção científica brasileira, a partir desta data., info:eu-repo/semantics/openAccess |
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