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metadata.dc.type: Trabalho de Conclusão de Curso
Title: Uma nova proposta para detecção de faltas de alta impedância em redes de distribuição de média tensão
metadata.dc.creator: Bueno, Daniela Maia
metadata.dc.contributor.advisor1: Santos, Eduardo Machado dos
metadata.dc.description.resumo: Os sistemas de distribuição de energia elétrica são suscetíveis a um problema grave e preocupante, denominado falta de alta impedância (FAI), proveniente do contato do condutor com determinada superfície de elevada resistência elétrica, com possível queda do condutor energizado. Esse contato se dá através de diversos fatores oriundos do mau funcionamento de equipamentos, bem como por objetos lançados na rede, catástrofes naturais e afins. Os equipamentos convencionais de proteção de sobrecorrente não são capazes de detectar esse tipo de fenômeno, visto que os níveis de corrente gerados são insuficientes para a sensibilização dos mesmos, oferecendo um alto grau de periculosidade às pessoas e animais que venham a passar no local, além de possíveis riscos de incêndios em propriedades. Diante disso, muitas pesquisas vêm sendo feitas para desenvolver metodologias capazes de detectar as FAIs. Entretanto, a detecção desse tipo de evento mostra-se como um problema ainda em aberto na literatura, não existindo um método completamente robusto e economicamente viável. Dessa forma, este trabalho propõe uma nova técnica para detecção de FAIs através da extração das características das correntes amostradas na subestação de energia. Essa técnica, conta com um sistema de inferência Fuzzy que avalia tais características e faz a classificação das FAIs. Com o auxílio do software EMTP-ATP®, o conjunto de dados necessários para desenvolver o método foi alcançado através da simulação de um alimentador radial acoplado a um modelo de arco elétrico capaz de representar as reais características desse tipo de falta. Obtidas as oscilografias das correntes, a detecção é feita por meio de alguns cálculos algébricos que identificam a existência de anormalidades nos sinais, estes que, em seguida, são analisados e classificados através da lógica nebulosa (Fuzzy). Após essa detecção, é feita uma análise da envoltória do sinal, para que casos de curto-circuito monofásico, bifásico e trifásico sejam diferenciados de possíveis casos de FAI. O algoritmo proposto foi implementado no ambiente MATLAB®. Os resultados obtidos mostraram-se satisfatórios uma vez que a técnica proposta classificou corretamente a ocorrência de faltas de alta impedância em todos os casos analisados, além de discriminar esses eventos de outros casos de curto-circuito, provando que a metodologia proposta neste trabalho é robusta e viável para aplicação em tempo real.
Abstract: Electric power distribution systems are susceptible to a serious and worrying problem, called high impedance fault (HIF), coming from the contact of the conductor with a certain surface of high electrical resistance, with possible falling of the energized conductor. This contact occurs through several factors resulting from equipment malfunctions, as well as by objects thrown at the network, natural disasters and the like. Conventional overcurrent protection equipment is not capable of detecting this type of phenomenon, since current levels generated are insuficiente to sensitize them, offering a high degree of danger to people and animals that come to the site, in addition to possible fire hazards on property. Given this, many researches have been done to develop methodologies capable of detecting HIFs. However, the detection of this type of event is still an open problem in the literature, and there is no completely robust and economically viable method. Thus, this work proposes a new technique for the detection of HIFs by extracting the characteristics of the currents sampled in the energy substation. This technique has a Fuzzy inference system that evaluates these characteristics and makes the classification of HIFs. With the help of the EMTP-ATP® software, the set of data needed to develop the method was achieved by simulating a radial feeder coupled to an electric arc model capable of representing the real characteristics of this type of fault. Once the oscillographs of the currents are obtained, the detection is done through some algebraic calculations that identify the existence of abnormalities in the signals, which are then analyzed and classified through fuzzy logic. After this detection, an analysis of the signal envelope is made, so that cases of single-phase, twophase and three-phase short-circuits are differentiated from possible cases of HIF. The proposed algorithm was implemented in the MATLAB® environment. The results obtained were satisfactory since the proposed technique correctly classified the occurrence of high impedance faults in all analyzed cases, as well as to discriminate these events from other short-circuit cases, proving that the methodology proposed in this work is robust and feasible for real-time application.
Keywords: Engenharia elétrica
Energia elétrica - distribuição
Falta de alta impedância
Detecção
Fuzzy
Electrical engineering
Electricity - distribution
High impedance fault
Detection
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: BUENO, Daniela Maia. Uma nova proposta para detecção de faltas de alta impedância em redes de distribuição de média tensão. Orientador: Eduardo Machado dos Santos. 2019. 78 p. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharel em Engenharia Elétrica) - Universidade Federal do Pampa, Curso de Engenharia Elétrica, Alegrete, 2019.
metadata.dc.rights: Acesso Aberto
URI: http://dspace.unipampa.edu.br:8080/jspui/handle/riu/4217
Issue Date: 27-Jun-2019
Appears in Collections:Engenharia Elétrica

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