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metadata.dc.type: Trabalho de Conclusão de Curso
Title: Análise do desempenho dos dispositivos de proteção sob efeito de correntes geomagneticamente induzidas
metadata.dc.creator: Lorenzoni, Ana Paula Peres
metadata.dc.contributor.advisor1: Santos, Eduardo Machado dos
metadata.dc.description.resumo: Erupções solares provocam a descarga de partículas ionizadas no espaço, sendo que parte desta ejeção, é em direção à Terra, causando as chamadas tempestades solares. Quando as cargas ionizadas interagem com magnetosfera terrestre e entram em movimento, alteraram o campo magnético da Terra, induzindo correntes espelhos na superfície do planeta. Tais correntes são conhecidas como Correntes Geomagneticamente Induzidas (GICs) e uem através dos caminhos paralelos ao solo, tais como as linhas de transmissão de energia elétrica, nas quais penetram através do aterramento dos equipamentos a elas associados, como, por exemplo, os transformadores nas subestações. As GICs têm como características frequências muito baixas (quase CC) com magnitudes médias entre 0 e 15 A, podendo apresentar picos de até 100 A, e durações que variam entre poucos milissegundos até alguns minutos. Entretanto, as GICs são de difícil previsão e detecção. Durante muito tempo engenheiros eletricistas sul-americanos foram formados sob o paradigma de que GICs eram problemas apenas de sistemas elétricos de altas latitudes. Entretanto, especula-se que as GICs sejam a causa para diversos desligamentos indevidos e sem explicação aparente ocorridos no Brasil, devido a uma deformação no campo magnético terrestre conhecida como Anomalia do Atlântico Sul. Diante disso, este trabalho tem por objetivo investigar o impacto das GICs sobre o desempenho dos transformadores de corrente (TCs) e dos relés de distância tipo Mho, de modo a determinar se ocorrem atuações da proteção para essas correntes. Para tal, uma linha de transmissão (LT) foi modelada, bem como o TC saturável de um de seus terminais. Um circuito envolvendo esses equipamentos foi implementado no Software EMTP-ATP para a simulação de eventos envolvendo a circulação de GICs na LT. Essas simulações foram feitas com intuito de analisar o desempenho do TC frente a situações envolvendo GICs, permitindo concluir que o TC satura em poucos ciclos para correntes de baixa frequência. Por fim, foram simuladas situações em que as GICs circulavam através do aterramento dos relés. Dessas simulações, pode-se concluir que, dependendo de suas intensidades, as GICs podem provocar a atuação instantânea dos relés de distância.
Abstract: Solar eruptions cause the discharge of ionized particles in space, and part of this ejection is toward the Earth, causing the called solar storms. When ionized charges interact with the Earth's magnetosphere and enter into motion, they alter Earth's magnetic field, inducing mirrored currents on the planet surface. Such currents are known as Geomagnetically Induced Currents (GICs) and ow through parallel paths to the ground, such as electric power transmission lines, in which they penetrate through the grounding of the associated equipment, such as transformers in the substations. The GICs have very low frequencies (near DC) with average magnitudes ranging from 0 to 15 A, with peaks of up to 100 A and durations ranging from a few milliseconds to a few minutes. However, GICs are dificult to predict and detect. For a long time South American electrical engineers were trained under the paradigm that GICs were only problems of high-latitude electrical systems. However, it is speculated that GICs are the cause for several undue and unexplained disconnections occurring in Brazil, due to a deformation in the Earth's magnetic field known as the South Atlantic Anomaly. The objective of this work is to investigate the impact of GICs on the performance of current transformers (CTs) and Mho type distance relays, in order to determine if protection operates for these currents. For that, a transmission line (TL) was modeled, as well as the saturable CT of one of its terminals. A circuit involving these equipments was implemented in the EMTP-ATP Software for the simulation of events involving the circulation of GICs in the TL. These simulations were performed with the purpose of analyzing the performance of CT in situations involving GICs, allowing to conclude that CT saturates in a few cycles for low frequency currents. Finally, situations were simulated in which the GICs circulated through the grounding of the relays. From these simulations, it is concluded that, depending on their intensities, the GICs can cause the instantaneous actuation of the distance relays.
Keywords: Engenharia elétrica
Correntes geomagneticamente induzidas
Proteção do sistema elétrico de potência
Relé de distância
Transformador de corrente
Electrical engineering
Geomagnetically induced currents
Power system protection
Distance relay
Current transformers
metadata.dc.subject.cnpq: CNPQ::ENGENHARIAS
metadata.dc.language: por
metadata.dc.publisher.country: Brasil
Publisher: Universidade Federal do Pampa
metadata.dc.publisher.initials: UNIPAMPA
metadata.dc.publisher.department: Campus Alegrete
Citation: LORENZONI, Ana Paula Peres. Análise do desempenho dos dispositivos de proteção sob efeito de correntes geomagneticamente induzidas. 77p. 2017. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Elétrica) – Universidade Federal do Pampa, Campus Alegrete, Alegrete, 2017.
metadata.dc.rights: Acesso Aberto
URI: http://dspace.unipampa.edu.br:8080/jspui/handle/riu/2151
Issue Date: 4-Dec-2017
Appears in Collections:Engenharia Elétrica

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