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Tipo: Trabalho de Conclusão de Curso
Título: Uma nova proposta para a remoção da componente DC das correntes de falta usando mínimos quadrados e transformada discreta de Fourier
Autor(es): Batistella, Jacqueline Chuma
Primeiro Orientador: Santos, Eduardo Machado dos
Resumo: Na ocorrência de um curto-circuito surgem componentes transitórias que prejudicam o funcionamento correto dos relés de proteção bem como dos transformadores de corrente. Nesse contexto, a componente DC, a qual surge no primeiro instante da ocorrência da falta e tem caráter exponencial, apresenta um nível maior de dificuldade para sua remoção, uma vez que se trata de um sinal não periódico, cujo espectro inclui todas as frequências. Os algoritmos dos relés numéricos fazem uso dos dados originários de filtros digitais, os quais realizam cálculos para estimação dos fasores de tensão e corrente. Para garantir que os relés atuem de forma rápida e seletiva, sem comprometer a precisão, é necessário que estes fasores estejam livres de ruídos, harmônicas e da componente DC, devendo conter apenas a frequência desejada. Dessa forma, garante-se que não haja distorção na leitura do relé e que este opere dentro da faixa na qual foi configurado, enviando um sinal de disparo aos disjuntores, caso seja necessário. Neste trabalho, propõe-se a utilização do Método dos Mínimos Quadrados para a remoção da componente DC, a qual é estimada e subtraída do sinal de entrada. O resultado é processado pelo Filtro de Fourier de Meio Ciclo ou pelo Filtro de Fourier de Ciclo Completo. Assim, com o intuito de selecionar o filtro mais adequado para a proteção do sistema elétrico, é realizada uma comparação entre os desempenhos dos referidos filtros, com e sem o passo de estimar a DC antes do processamento do sinal. A referida comparação é feita através da análise de índices de desempenho como o overshoot da resposta de saída antes da convergência, o erro relativo e o tempo de convergência. Por fim, salienta-se que a seleção do algoritmo mais apropriado deve levar em consideração o seu desempenho no índice que seja mais importante para a respectiva aplicação.
Abstract: In the event of a short-circuit there are transient components that impair the correct functioning of the protection relays as well as the current transformers. In this context, the DC component, which appears at the first instant of occurrence of the fault and has an exponential character, presents a higher level of difficulty for its removal, since it is a non-periodic signal, whose spectrum includes all frequencies. The algorithms of the numerical relays make use of the data of the digital filters which perform the calculations for estimation of voltage and current phas-ors. To ensure that the relays operate quickly and selectively, without compromising accuracy, these phasors must be free of noise, harmonics and the DC component, and must contain only the desired frequency. This ensures that there is no distortion in the relay reading and that it operates within the range in which it has been configured, sending a shot signal to the circuit breakers, if necessary. In this work, it is proposed to use the least squares method for the re-moval of the DC component, which is estimated and subtracted from the input signal. The result is processed by either the Half Cycle Fourier Filter or the Full Cycle Fourier Filter. Thus, in order to select the most adequate filter for the protection of the electric system, a comparison is made between the performances of said filters, with and without the step of estimating the DC before the signal processing. This comparison is made through the analysis of performance indexes, such as the overshoot of the output response before convergence, the relative error and the convergence time. Finally, it should be pointed out that the selection of the most appropriate algorithm should take into account its performance in the index that is most important for the respective application.
Palavras-chave: Engenharia elétrica
Filtros digitais
Fourier
Electrical engineering
Digital filters
CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS
Idioma: por
País: Brasil
Editor: Universidade Federal do Pampa
Sigla da Instituição: UNIPAMPA
Campus: Campus Alegrete
Citação: BATISTELLA, Jacqueline Chuma. Uma nova proposta para a remoção da componente DC das correntes de falta usando mínimos quadrados e transformada discreta de Fourier. 84p. 2018. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Elétrica) – Universidade Federal do Pampa, Campus Alegrete, Alegrete, 2018.
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
URI: http://dspace.unipampa.edu.br:8080/jspui/handle/riu/3307
Data do documento: 29-Jun-2018
Aparece nas coleções:Engenharia Elétrica

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