Análise do desempenho de metodologias para detecção de correntes de inrush em sistemas elétricos de potência

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Durlo, Luccas dos Santos
Data de Publicação: 2022
Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UNIPAMPA
Texto Completo: https://repositorio.unipampa.edu.br/jspui/handle/riu/7487
Resumo: O transformador é uma das partes mais importantes do sistema de energia e o seu alto custo deve ser levado em conta. Faltas internas dependendo da severidade podem causar danos e até destruição do equipamento, portanto, é necessário protegê-lo dessas situações. A presença da proteção pode não evitar totalmente os danos causados, mas evita ao máximo os possíveis problemas que podem agravar o princípio de operação do transformador. Isso demonstra que um sistema de proteção confiável é de suma importância para a transmissão de energia elétrica. No entanto, mesmo um eficiente sistema de proteção pode estar exposto à ocasiões fora do normal. Um bom exemplo disso é a presença da corrente de magnetização do transformador ao ser energizado sem carga, conhecida por corrente de inrush, as quais confundem a operação do relé, causando um falso disparo da proteção. Neste contexto, o objetivo deste trabalho é comparar o desempenho de métodos de detecção da corrente de inrush presentes na literatura especializada. Para tal, um banco de dados contendo sinais de corrente obtidos a partir de simulações de um sistema teste implementado no software ATPDraw foi utilizado para analisar o desempenho dos métodos, os quais foram implementados no software MATLABr. As seguintes técnicas tiveram seus desempenhos analisados: Método da Predição Linear (MPL), Método Fundamentado na Análise da Assimetria da Forma de Onda (MFAAFO), Método do Coeficiente de Simetria Longitudinal da Forma de Onda (MCSLFO) e Método do Gradiente Morfológico Adaptado (MGMA). A partir dessas simulações, foi possível obter a resposta de cada método frente a diferentes taxas de amostragem, curtos-circuitos, ângulos de chaveamento e para energização do transformador com e sem carga. Dessa forma, foi possível determinar qual das técnicas melhor desempenha a função da detecção das correntes de inrush frente as condições operacionais simuladas. Palavras-chave: Desempenho. Corrente de inrush. Identificação de inrush. Sistema Elétrico de Potência. Transformadores de Potência.
id UNIP_976728f4de965aabf7437f971a0959c6
oai_identifier_str oai:repositorio.unipampa.edu.br:riu/7487
network_acronym_str UNIP
network_name_str Repositório Institucional da UNIPAMPA
repository_id_str
spelling Santos, Eduardo Machado dosDurlo, Luccas dos Santos2022-08-22T11:48:44Z2022-08-192022-08-22T11:48:44Z2022-07-28DURLO, Luccas dos Santos. Análise do desempenho de metodologias para detecção de correntes de inrush em sistemas elétricos de potência. Orientador: Eduardo Machado dos Santos. 2022. 94p. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharel em Engenharia Elétrica) - Universidade Federal do Pampa, Curso de Engenharia Elétrica, Alegrete, 2022.https://repositorio.unipampa.edu.br/jspui/handle/riu/7487O transformador é uma das partes mais importantes do sistema de energia e o seu alto custo deve ser levado em conta. Faltas internas dependendo da severidade podem causar danos e até destruição do equipamento, portanto, é necessário protegê-lo dessas situações. A presença da proteção pode não evitar totalmente os danos causados, mas evita ao máximo os possíveis problemas que podem agravar o princípio de operação do transformador. Isso demonstra que um sistema de proteção confiável é de suma importância para a transmissão de energia elétrica. No entanto, mesmo um eficiente sistema de proteção pode estar exposto à ocasiões fora do normal. Um bom exemplo disso é a presença da corrente de magnetização do transformador ao ser energizado sem carga, conhecida por corrente de inrush, as quais confundem a operação do relé, causando um falso disparo da proteção. Neste contexto, o objetivo deste trabalho é comparar o desempenho de métodos de detecção da corrente de inrush presentes na literatura especializada. Para tal, um banco de dados contendo sinais de corrente obtidos a partir de simulações de um sistema teste implementado no software ATPDraw foi utilizado para analisar o desempenho dos métodos, os quais foram implementados no software MATLABr. As seguintes técnicas tiveram seus desempenhos analisados: Método da Predição Linear (MPL), Método Fundamentado na Análise da Assimetria da Forma de Onda (MFAAFO), Método do Coeficiente de Simetria Longitudinal da Forma de Onda (MCSLFO) e Método do Gradiente Morfológico Adaptado (MGMA). A partir dessas simulações, foi possível obter a resposta de cada método frente a diferentes taxas de amostragem, curtos-circuitos, ângulos de chaveamento e para energização do transformador com e sem carga. Dessa forma, foi possível determinar qual das técnicas melhor desempenha a função da detecção das correntes de inrush frente as condições operacionais simuladas. Palavras-chave: Desempenho. Corrente de inrush. Identificação de inrush. Sistema Elétrico de Potência. Transformadores de Potência.The transformer is one of the most important parts of a power system and its high cost must be taken into account. Depending on its severity, internal faults can cause equipment damage and destruction, so it is necessary to protect it from these situations. The presence of protection may not completely prevent the damage caused, but it avoids as much as possible the problems that can aggravate the transformer’s operating principle. This demonstrates that a reliable protection system is of paramount importance for the transmission of electrical energy. However, even an efficient protection system can be exposed to unusual occasions. A good example of it is the presence of the transformer’s magnetizing current when energized without load, known as inrush current, which confuses the relay operation, causing a false tripping of the protection. In this context, the objective of this work is to compare the performance of inrush current detection methods present in the specialized literature. To this end, a database containing current signals obtained from simulations of a test system implemented in ATPDraw software was used to analyze the performance of the methods, which were implemented in MATLABr. The following techniques had their performances analyzed: Linear Prediction Method (LPM), Method Based on Waveform Asymmetry Analysis (MBWAA), Waveform Longitudinal Symmetry Coefficient Method (WLSCM) and Adapted Morphological Gradient Method (AMGM). From these simulations, it was possible to obtain the response of each method against different sampling rates, short circuits events, switching angles and for transformer energization with and without load. In this way, it was possible to determine which of the techniques best performs the function of detecting inrush currents under the simulated operating conditions. Keywords: Perfomance. Inrush Current. Inrush detection. Electric Power Systems. Power Transformers.porUniversidade Federal do PampaUNIPAMPABrasilCampus AlegreteCNPQ::ENGENHARIASEngenharia elétricaDesempenhoSistemas de energia elétricaElectrical engineeringPerfomanceElectric power systemsAnálise do desempenho de metodologias para detecção de correntes de inrush em sistemas elétricos de potênciainfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UNIPAMPAinstname:Universidade Federal do Pampa (UNIPAMPA)instacron:UNIPAMPAORIGINALLuccas_dos_Santos_Durlo-2022.pdfLuccas_dos_Santos_Durlo-2022.pdfapplication/pdf5466789https://repositorio.unipampa.edu.br/bitstreams/d2f5e352-d976-48a2-aa44-bf8a042a5f49/download56249ba419558d16865cc9559ff4625dMD51trueAnonymousREADLICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81854https://repositorio.unipampa.edu.br/bitstreams/7c9a825a-be58-4dec-b726-c678117fbf97/downloadc9ad5aff503ef7873c4004c5b07c0b27MD52falseAnonymousREADriu/74872022-08-22 11:48:44.547open.accessoai:repositorio.unipampa.edu.br:riu/7487https://repositorio.unipampa.edu.brRepositório InstitucionalPUBhttp://dspace.unipampa.edu.br:8080/oai/requestsisbi@unipampa.edu.bropendoar:2022-08-22T11:48:44Repositório Institucional da UNIPAMPA - Universidade Federal do Pampa (UNIPAMPA)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
dc.title.pt_BR.fl_str_mv Análise do desempenho de metodologias para detecção de correntes de inrush em sistemas elétricos de potência
title Análise do desempenho de metodologias para detecção de correntes de inrush em sistemas elétricos de potência
spellingShingle Análise do desempenho de metodologias para detecção de correntes de inrush em sistemas elétricos de potência
Durlo, Luccas dos Santos
CNPQ::ENGENHARIAS
Engenharia elétrica
Desempenho
Sistemas de energia elétrica
Electrical engineering
Perfomance
Electric power systems
title_short Análise do desempenho de metodologias para detecção de correntes de inrush em sistemas elétricos de potência
title_full Análise do desempenho de metodologias para detecção de correntes de inrush em sistemas elétricos de potência
title_fullStr Análise do desempenho de metodologias para detecção de correntes de inrush em sistemas elétricos de potência
title_full_unstemmed Análise do desempenho de metodologias para detecção de correntes de inrush em sistemas elétricos de potência
title_sort Análise do desempenho de metodologias para detecção de correntes de inrush em sistemas elétricos de potência
author Durlo, Luccas dos Santos
author_facet Durlo, Luccas dos Santos
author_role author
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv Santos, Eduardo Machado dos
dc.contributor.author.fl_str_mv Durlo, Luccas dos Santos
contributor_str_mv Santos, Eduardo Machado dos
dc.subject.cnpq.fl_str_mv CNPQ::ENGENHARIAS
topic CNPQ::ENGENHARIAS
Engenharia elétrica
Desempenho
Sistemas de energia elétrica
Electrical engineering
Perfomance
Electric power systems
dc.subject.por.fl_str_mv Engenharia elétrica
Desempenho
Sistemas de energia elétrica
Electrical engineering
Perfomance
Electric power systems
description O transformador é uma das partes mais importantes do sistema de energia e o seu alto custo deve ser levado em conta. Faltas internas dependendo da severidade podem causar danos e até destruição do equipamento, portanto, é necessário protegê-lo dessas situações. A presença da proteção pode não evitar totalmente os danos causados, mas evita ao máximo os possíveis problemas que podem agravar o princípio de operação do transformador. Isso demonstra que um sistema de proteção confiável é de suma importância para a transmissão de energia elétrica. No entanto, mesmo um eficiente sistema de proteção pode estar exposto à ocasiões fora do normal. Um bom exemplo disso é a presença da corrente de magnetização do transformador ao ser energizado sem carga, conhecida por corrente de inrush, as quais confundem a operação do relé, causando um falso disparo da proteção. Neste contexto, o objetivo deste trabalho é comparar o desempenho de métodos de detecção da corrente de inrush presentes na literatura especializada. Para tal, um banco de dados contendo sinais de corrente obtidos a partir de simulações de um sistema teste implementado no software ATPDraw foi utilizado para analisar o desempenho dos métodos, os quais foram implementados no software MATLABr. As seguintes técnicas tiveram seus desempenhos analisados: Método da Predição Linear (MPL), Método Fundamentado na Análise da Assimetria da Forma de Onda (MFAAFO), Método do Coeficiente de Simetria Longitudinal da Forma de Onda (MCSLFO) e Método do Gradiente Morfológico Adaptado (MGMA). A partir dessas simulações, foi possível obter a resposta de cada método frente a diferentes taxas de amostragem, curtos-circuitos, ângulos de chaveamento e para energização do transformador com e sem carga. Dessa forma, foi possível determinar qual das técnicas melhor desempenha a função da detecção das correntes de inrush frente as condições operacionais simuladas. Palavras-chave: Desempenho. Corrente de inrush. Identificação de inrush. Sistema Elétrico de Potência. Transformadores de Potência.
publishDate 2022
dc.date.accessioned.fl_str_mv 2022-08-22T11:48:44Z
dc.date.available.fl_str_mv 2022-08-19
2022-08-22T11:48:44Z
dc.date.issued.fl_str_mv 2022-07-28
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/bachelorThesis
format bachelorThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.citation.fl_str_mv DURLO, Luccas dos Santos. Análise do desempenho de metodologias para detecção de correntes de inrush em sistemas elétricos de potência. Orientador: Eduardo Machado dos Santos. 2022. 94p. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharel em Engenharia Elétrica) - Universidade Federal do Pampa, Curso de Engenharia Elétrica, Alegrete, 2022.
dc.identifier.uri.fl_str_mv https://repositorio.unipampa.edu.br/jspui/handle/riu/7487
identifier_str_mv DURLO, Luccas dos Santos. Análise do desempenho de metodologias para detecção de correntes de inrush em sistemas elétricos de potência. Orientador: Eduardo Machado dos Santos. 2022. 94p. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharel em Engenharia Elétrica) - Universidade Federal do Pampa, Curso de Engenharia Elétrica, Alegrete, 2022.
url https://repositorio.unipampa.edu.br/jspui/handle/riu/7487
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal do Pampa
dc.publisher.initials.fl_str_mv UNIPAMPA
dc.publisher.country.fl_str_mv Brasil
dc.publisher.department.fl_str_mv Campus Alegrete
publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal do Pampa
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UNIPAMPA
instname:Universidade Federal do Pampa (UNIPAMPA)
instacron:UNIPAMPA
instname_str Universidade Federal do Pampa (UNIPAMPA)
instacron_str UNIPAMPA
institution UNIPAMPA
reponame_str Repositório Institucional da UNIPAMPA
collection Repositório Institucional da UNIPAMPA
bitstream.url.fl_str_mv https://repositorio.unipampa.edu.br/bitstreams/d2f5e352-d976-48a2-aa44-bf8a042a5f49/download
https://repositorio.unipampa.edu.br/bitstreams/7c9a825a-be58-4dec-b726-c678117fbf97/download
bitstream.checksum.fl_str_mv 56249ba419558d16865cc9559ff4625d
c9ad5aff503ef7873c4004c5b07c0b27
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
MD5
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UNIPAMPA - Universidade Federal do Pampa (UNIPAMPA)
repository.mail.fl_str_mv sisbi@unipampa.edu.br
_version_ 1854750292808040448