Algoritmo para detecção e localização de faltas em linha de transmissão de 230 kV mediante leitura de oscilografia com base na transformada Wavelet
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| Publication Date: | 2024 |
| Format: | Master thesis |
| Language: | por |
| Source: | Manancial - Repositório Digital da UFSM |
| dARK ID: | ark:/26339/0013000018zzt |
| Download full: | http://repositorio.ufsm.br/handle/1/34411 |
Summary: | This work presents the development of an algorithm for fault analysis in 230 kV Transmission Lines (TL), aiming to identify the type of fault, the phases involved, and the estimated location of the fault. The algorithm processes oscillographic records of electrical events in the standard format Common Format for Transient Data Exchange (COMTRADE), widely used in power systems. To validate the algorithm, a real 230 kV TL was modeled, validated, and simulated in a computational environment, analyzing various fault scenarios with variations in location, incidence angle, and fault resistance. As a comparison tool, the ANÁLISE® software was used, a program for analyzing oscillographic records that estimates the fault location based on the comparison between the line impedance and the fault impedance. This approach, however, presents limitations in high-impedance fault cases, especially when only one terminal's records are available. The algorithm developed in this work aims to overcome these limitations. By using records from only one terminal, the identification and location of faults proved to be more efficient in various scenarios. The proposed methodology is based on the Wavelet Transform (WT), which allows the detection of abrupt energy variations in signals, both in the time and frequency domains. The results obtained indicate that the algorithm is effective and has potential for practical applications in real power transmission systems. |
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Algoritmo para detecção e localização de faltas em linha de transmissão de 230 kV mediante leitura de oscilografia com base na transformada WaveletAlgorithm for detecting and locating faults in a 230 kV transmission line by reading oscillography based on the Wavelet transformLinha de transmissãoAlgoritmo de análise de faltasSimulação computacionalTransformada WaveletCOMTRADETransmission lineFault analysis algorithmComputational simulationWavelet transformCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICAThis work presents the development of an algorithm for fault analysis in 230 kV Transmission Lines (TL), aiming to identify the type of fault, the phases involved, and the estimated location of the fault. The algorithm processes oscillographic records of electrical events in the standard format Common Format for Transient Data Exchange (COMTRADE), widely used in power systems. To validate the algorithm, a real 230 kV TL was modeled, validated, and simulated in a computational environment, analyzing various fault scenarios with variations in location, incidence angle, and fault resistance. As a comparison tool, the ANÁLISE® software was used, a program for analyzing oscillographic records that estimates the fault location based on the comparison between the line impedance and the fault impedance. This approach, however, presents limitations in high-impedance fault cases, especially when only one terminal's records are available. The algorithm developed in this work aims to overcome these limitations. By using records from only one terminal, the identification and location of faults proved to be more efficient in various scenarios. The proposed methodology is based on the Wavelet Transform (WT), which allows the detection of abrupt energy variations in signals, both in the time and frequency domains. The results obtained indicate that the algorithm is effective and has potential for practical applications in real power transmission systems.Este trabalho apresenta o desenvolvimento de um algoritmo para análise de faltas em Linhas de Transmissão (LT) de 230 kV, com o objetivo de identificar o tipo de defeito, as fases envolvidas e a localização estimada da falta. O algoritmo processa registros oscilográficos de eventos elétricos no formato padrão Common Format for Transient Data Exchange (COMTRADE), amplamente utilizado em sistemas de energia. Para validar o algoritmo, uma LT real de 230 kV foi modelada, validada e simulada em ambiente computacional, analisando diversos cenários de falta com variações na localização, no ângulo de incidência e na resistência de falta. Como ferramenta de comparação, utilizou-se o software ANÁLISE®, um programa para análise de registros oscilográficos que estima o ponto de falta com base na comparação entre a impedância da linha e a impedância de falta. Essa abordagem, no entanto, apresenta limitações em casos de alta impedância, especialmente quando os registros disponíveis são de apenas um terminal. O algoritmo desenvolvido neste trabalho visa superar essas limitações. Utilizando registros de apenas um terminal, verificou-se que a identificação e localização das faltas foram mais eficientes em diversos cenários. A metodologia proposta baseia-se na Transformada Wavelet (TW), que permite detectar variações abruptas de energia nos sinais, tanto no domínio do tempo quanto da frequência. Os resultados obtidos indicam que o algoritmo é eficaz e possui potencial para aplicações práticas em sistemas reais de transmissão de energia.Universidade Federal de Santa MariaBrasilEngenharia ElétricaUFSMPrograma de Pós-Graduação em Engenharia ElétricaCentro de Ciências Naturais e ExatasCardoso Junior, Ghendyhttp://lattes.cnpq.br/6284386218725402Gutierres, Luiz Fernando de FreitasWickert, Humberto MargelSilva, Rodrigo Niederauer da2025-03-13T11:45:22Z2025-03-13T11:45:22Z2024-10-30info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://repositorio.ufsm.br/handle/1/34411ark:/26339/0013000018zztporAttribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 Internationalinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Manancial - Repositório Digital da UFSMinstname:Universidade Federal de Santa Maria (UFSM)instacron:UFSM2025-03-13T11:45:22Zoai:repositorio.ufsm.br:1/34411Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttps://repositorio.ufsm.br/PUBhttps://repositorio.ufsm.br/oai/requestatendimento.sib@ufsm.br||tedebc@gmail.com||manancial@ufsm.bropendoar:2025-03-13T11:45:22Manancial - Repositório Digital da UFSM - Universidade Federal de Santa Maria (UFSM)false |
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This work presents the development of an algorithm for fault analysis in 230 kV Transmission Lines (TL), aiming to identify the type of fault, the phases involved, and the estimated location of the fault. The algorithm processes oscillographic records of electrical events in the standard format Common Format for Transient Data Exchange (COMTRADE), widely used in power systems. To validate the algorithm, a real 230 kV TL was modeled, validated, and simulated in a computational environment, analyzing various fault scenarios with variations in location, incidence angle, and fault resistance. As a comparison tool, the ANÁLISE® software was used, a program for analyzing oscillographic records that estimates the fault location based on the comparison between the line impedance and the fault impedance. This approach, however, presents limitations in high-impedance fault cases, especially when only one terminal's records are available. The algorithm developed in this work aims to overcome these limitations. By using records from only one terminal, the identification and location of faults proved to be more efficient in various scenarios. The proposed methodology is based on the Wavelet Transform (WT), which allows the detection of abrupt energy variations in signals, both in the time and frequency domains. The results obtained indicate that the algorithm is effective and has potential for practical applications in real power transmission systems. |
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