Detecção de correntes de inrush em transformadores de potência: análise comparativa e uma nova proposta baseada em Transformada Wavelet Sincronizada e Bag of Features

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Durlo, Luccas dos Santos
Data de Publicação: 2025
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UNIPAMPA
Texto Completo: https://repositorio.unipampa.edu.br/handle/123456789/10514
Resumo: Also known as inrush current, magnetizing current arises during transformer energization. Due to its transient characteristics and high amplitude, this current can cause unwanted operations of protection relays, resulting in incorrect tripping. The main objective of this work is to compare different detection methods found in the literature, which are based on the analysis of differential current to distinguish transformer energization events from fault-related events. For this purpose, simulated datasets generated in PSCAD were used, and the methods were implemented and tested in the MATLAB environment. This study also proposes an approach based on the Synchrosqueezed Wavelet Transform (SWT) combined with the Bag of Features (BoF) model, evaluating its effectiveness under various operating conditions, such as diferente switching angles, fault inception times, and knee-point voltage levels of the magnetic saturation curve. The results highlight the importance of developing and applying accurate detection methods capable of precisely identifying inrush currents, minimizing false trips, and ensuring the reliability of protection systems. In this context, the proposed method — DIPI — achieved superior performance, standing out for its image-based classification strategy supported by SWT and BoF.
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spelling Santos, Eduardo Machado dosDurlo, Luccas dos Santos2025-10-20T17:59:24Z2025-10-102025-09-05DURLO, Luccas dos Santos. Detecção de correntes de inrush em transformadores de potência: análise comparativa e uma nova proposta baseada em Transformada Wavelet Sincronizada e Bag of Features. Orientador: Eduardo Machado dos Santos. 2025. 99 p. Alegrete. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) - Universidade Federal do Pampa, Campus Alegrete, Alegrete, 2025.https://repositorio.unipampa.edu.br/handle/123456789/10514Also known as inrush current, magnetizing current arises during transformer energization. Due to its transient characteristics and high amplitude, this current can cause unwanted operations of protection relays, resulting in incorrect tripping. The main objective of this work is to compare different detection methods found in the literature, which are based on the analysis of differential current to distinguish transformer energization events from fault-related events. For this purpose, simulated datasets generated in PSCAD were used, and the methods were implemented and tested in the MATLAB environment. This study also proposes an approach based on the Synchrosqueezed Wavelet Transform (SWT) combined with the Bag of Features (BoF) model, evaluating its effectiveness under various operating conditions, such as diferente switching angles, fault inception times, and knee-point voltage levels of the magnetic saturation curve. The results highlight the importance of developing and applying accurate detection methods capable of precisely identifying inrush currents, minimizing false trips, and ensuring the reliability of protection systems. In this context, the proposed method — DIPI — achieved superior performance, standing out for its image-based classification strategy supported by SWT and BoF.Também conhecida como corrente de inrush, a corrente de magnetização surge quando o transformador é energizado. Devido às suas características transitórias e à alta amplitude, essa corrente pode provocar atuações indevidas dos relés de proteção, resultando em disparos incorretos. O principal objetivo deste trabalho é comparar diferentes métodos de detecção dessa corrente presentes na literatura, os quais se baseiam na análise da corrente diferencial para distinguir eventos de energização de transformadores de eventos decorrentes de faltas. Para isso, foram utilizados bancos de dados simulados no software PSCAD, sendo que os métodos foram implementados e testados no ambiente MATLAB. Neste estudo, também propõe-se uma abordagem baseada na Transformada Wavelet Sincronizada (TWS) combinada com o modelo Bag of Features (BoF), avaliando sua eficácia sob variadas condições operacionais, como diferentes ângulos de chaveamento, instantes de ocorrência da falta e níveis de tensão do ponto de joelho da curva de saturação magnética. O trabalho demonstra a importância de desenvolver e aplicar métodos de detecção eficazes que possam identificar precisamente as correntes de inrush, minimizando os falsos disparos e garantindo a confiabilidade do sistema de proteção. Nesse contexto, o método proposto — Detecção de Inrush por Processamento de Imagens (DIPI) — apresentou desempenho superior, destacando-se pela sua abordagem baseada na TWS e na classificação de imagens por meio do algoritmo BoF.porUniversidade Federal do PampaMestrado Acadêmico em Engenharia ElétricaUNIPAMPABrasilCampus AlegreteENGENHARIASEngenharia elétricaTransformadores elétricosSistemas de energia elétricaCorrentes de InrushElecttrical engineeringElectrical transformersElectrical power systemsInrush currentsDetecção de correntes de inrush em transformadores de potência: análise comparativa e uma nova proposta baseada em Transformada Wavelet Sincronizada e Bag of Featuresinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UNIPAMPAinstname:Universidade Federal do Pampa (UNIPAMPA)instacron:UNIPAMPAORIGINALDissertação - Luccas dos Santos Durlo - 2025.pdfDissertação - Luccas dos Santos Durlo - 2025.pdfapplication/pdf6915039https://repositorio.unipampa.edu.br/bitstreams/b3799d41-92d7-4765-9259-84487a4241dd/download6dcde443bfca470431e0a94b342247c0MD51trueAnonymousREADLICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81670https://repositorio.unipampa.edu.br/bitstreams/2fef4eec-6d29-452a-a3b5-167f9ad8af8b/download0d1676a7f543432696ddf2f1676dffe0MD52falseAnonymousREAD123456789/105142025-10-20 17:59:25.069open.accessoai:repositorio.unipampa.edu.br:123456789/10514https://repositorio.unipampa.edu.brRepositório InstitucionalPUBhttp://dspace.unipampa.edu.br:8080/oai/requestsisbi@unipampa.edu.bropendoar:2025-10-20T17:59:25Repositório Institucional da UNIPAMPA - Universidade Federal do Pampa (UNIPAMPA)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