Sistema de detecção de faltas em linhas de transmissão de alta tensão: uma abordagem a partir da teoria das ondas viajantes e da transformada de Wavelet

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2020
Autor(a) principal: LUCAS, Fernando Ferreira
Orientador(a): SOUZA, Everton Granemann
Banca de defesa: YAMIN, Adenauer Corrêa, BECKER, Carla Diniz Lopes
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Catolica de Pelotas
Programa de Pós-Graduação: Mestrado em Engenharia Eletronica e Computacao
Departamento: Centro de Ciencias Sociais e Tecnologicas
País: Brasil
Palavras-chave em Português:
Palavras-chave em Inglês:
Área do conhecimento CNPq:
Link de acesso: http://tede.ucpel.edu.br:8080/jspui/handle/jspui/889
Resumo: Transients in power systems are caused by short circuits between phases, phase-to-ground, lightning strikes, switching operations, that can cause overvoltages, overcurrents, and harmonic distortions. To minimize these effects, a reliable protection study and precise details of the elements that make up the electrical power system is needed. Seeking to contribute to these studies, the present work presents a hybrid algorithm for fault location based on traveling waves theory and continuous Wavelet transform. In order to detect the fault point, the signal described in the time domain was decomposed in the scale-translation space through the continuous Wavelet transform (CWT), to detect the instant of occurrence of a fault as well as its reflection waves. For the tests, the electric circuit and signals were simulated with the software ATPDraw and the fault detection algorithm was implemented in Matlab language. The parameters used in the circuit simulation were obtained from real data from a 128 km transmission line, coupled to a potential capacitive transformer, which links the cities of Candiota and Pelotas, both located in the state of Rio Grande do Sul. During the tests, phase-to-ground faults were simulated, with variations in the distance from the fault point to the protection relay and the fault incidence angle, both highlighted in the literature as main sources of error in modeling with traveling waves.
id UCPe_9adcb34702d76be5c02e35dffb61334b
oai_identifier_str oai:tede.ucpel.edu.br:jspui/889
network_acronym_str UCPe
network_name_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do UCpel
repository_id_str
spelling SOUZA, Everton GranemannYAMIN, Adenauer CorrêaBECKER, Carla Diniz LopesLUCAS, Fernando Ferreira2021-09-09T12:19:18Z2020-12-21LUCAS, Fernando Ferreira. Sistema de detecção de faltas em linhas de transmissão de alta tensão: uma abordagem a partir da teoria das ondas viajantes e da transformada de Wavelet. 2020. 59 f. Dissertação( Mestrado em Engenharia Eletronica e Computacao) - Universidade Catolica de Pelotas, Pelotas.http://tede.ucpel.edu.br:8080/jspui/handle/jspui/889Transients in power systems are caused by short circuits between phases, phase-to-ground, lightning strikes, switching operations, that can cause overvoltages, overcurrents, and harmonic distortions. To minimize these effects, a reliable protection study and precise details of the elements that make up the electrical power system is needed. Seeking to contribute to these studies, the present work presents a hybrid algorithm for fault location based on traveling waves theory and continuous Wavelet transform. In order to detect the fault point, the signal described in the time domain was decomposed in the scale-translation space through the continuous Wavelet transform (CWT), to detect the instant of occurrence of a fault as well as its reflection waves. For the tests, the electric circuit and signals were simulated with the software ATPDraw and the fault detection algorithm was implemented in Matlab language. The parameters used in the circuit simulation were obtained from real data from a 128 km transmission line, coupled to a potential capacitive transformer, which links the cities of Candiota and Pelotas, both located in the state of Rio Grande do Sul. During the tests, phase-to-ground faults were simulated, with variations in the distance from the fault point to the protection relay and the fault incidence angle, both highlighted in the literature as main sources of error in modeling with traveling waves.Transitórios em sistemas de potência são provocados por curto circuitos entre fases, entre fases e terra, descargas atmosféricas, operações de chaveamento, podendo causar sobretensões, sobrecorrentes e distorções harmônicas. Para minimizar esses efeitos é necessário um estudo de proteção confiável e preciso dos elementos que compõem o Sistema Elétrico de Potência. Buscando contribuir com esses estudos, o presente trabalho apresenta um algoritmo híbrido para localização de faltas baseado na teoria de ondas viajantes e transformadas de Wavelets contínuas. Para detecção do ponto de falta, o sinal originalmente descrito no domínio do tempo, foi decomposto através da transformada contínua de Wavelet, para que no espaço da escala e da translação fosse determinado o instante de ocorrência da falta bem como suas ondas de reflexão. Para os ensaios, o circuito e os sinais elétricos foram simulados com o software ATPDraw e o algoritmo para detecção de faltas foi implementado em linguagem Matlab. Os parâmetros utilizados na montagem do circuito elétrico foram extraídos a partir de dados reais de uma linha de transmissão de 128 km, acoplada a um transformador potencial capacitivo, que liga as cidades de Candiota e Pelotas, ambas situadas no estado do Rio Grande do Sul. Durante os testes, foram realizadas faltas do tipo fase-terra, com variações da distância do ponto de falta até o relé de proteção, impedância e ângulo de incidência de falta, ambos descritos na literatura como principais fontes de erro na modelagem com ondas viajantesSubmitted by Cristiane Chim (cristiane.chim@ucpel.edu.br) on 2021-09-09T12:19:18Z No. of bitstreams: 1 Dissertação - Fernando Ferreia Lucas.pdf: 1181629 bytes, checksum: 674df299250ec33059d565665aebab63 (MD5)Made available in DSpace on 2021-09-09T12:19:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertação - Fernando Ferreia Lucas.pdf: 1181629 bytes, checksum: 674df299250ec33059d565665aebab63 (MD5) Previous issue date: 2020-12-21application/pdfhttp://tede.ucpel.edu.br:8080/jspui/retrieve/3049/Disserta%c3%a7%c3%a3o%20-%20Fernando%20Ferreia%20Lucas.pdf.jpgporUniversidade Catolica de PelotasMestrado em Engenharia Eletronica e ComputacaoUCPelBrasilCentro de Ciencias Sociais e TecnologicasSistemas de potência; localização de faltas; ATPDraw; transformador de potencial capacitivo; transformadas de Wavelet; ondas viajantescoupling capacitor voltage transformer; ATPDraw; Transmission lines; traveling waves; fault location; Wavelet transformMEDIDAS ELETRICAS, MAGNETICAS E ELETRONICAS; INSTRUMENTACAO::SISTEMAS ELETRONICOS DE MEDIDA E DE CONTROLESistema de detecção de faltas em linhas de transmissão de alta tensão: uma abordagem a partir da teoria das ondas viajantes e da transformada de Waveletinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesis8441657112416264052600600600-8792015687048519997-7002806974991022584info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do UCpelinstname:Universidade Católica de Pelotas (UCPEL)instacron:UCPELTHUMBNAILDissertação - Fernando Ferreia Lucas.pdf.jpgDissertação - Fernando Ferreia Lucas.pdf.jpgimage/jpeg3500http://tede.ucpel.edu.br:8080/tede/bitstream/jspui/889/4/Disserta%C3%A7%C3%A3o+-+Fernando+Ferreia+Lucas.pdf.jpg232b86ffa9f09fcb816cc196c9115876MD54TEXTDissertação - Fernando Ferreia Lucas.pdf.txtDissertação - Fernando Ferreia Lucas.pdf.txttext/plain110749http://tede.ucpel.edu.br:8080/tede/bitstream/jspui/889/3/Disserta%C3%A7%C3%A3o+-+Fernando+Ferreia+Lucas.pdf.txt695726f6b8fa4ed472ecb227190fb952MD53ORIGINALDissertação - Fernando Ferreia Lucas.pdfDissertação - Fernando Ferreia Lucas.pdfapplication/pdf1181629http://tede.ucpel.edu.br:8080/tede/bitstream/jspui/889/2/Disserta%C3%A7%C3%A3o+-+Fernando+Ferreia+Lucas.pdf674df299250ec33059d565665aebab63MD52LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-82165http://tede.ucpel.edu.br:8080/tede/bitstream/jspui/889/1/license.txtbd3efa91386c1718a7f26a329fdcb468MD51jspui/8892021-09-10 01:00:09.93oai:tede.ucpel.edu.br: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Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www2.ufpel.edu.br/tede/http://tede.ucpel.edu.br:8080/oai/requestbiblioteca@ucpel.edu.br||cristiane.chim@ucpel.tche.bropendoar:2021-09-10T04:00:09Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do UCpel - Universidade Católica de Pelotas (UCPEL)false
dc.title.por.fl_str_mv Sistema de detecção de faltas em linhas de transmissão de alta tensão: uma abordagem a partir da teoria das ondas viajantes e da transformada de Wavelet
title Sistema de detecção de faltas em linhas de transmissão de alta tensão: uma abordagem a partir da teoria das ondas viajantes e da transformada de Wavelet
spellingShingle Sistema de detecção de faltas em linhas de transmissão de alta tensão: uma abordagem a partir da teoria das ondas viajantes e da transformada de Wavelet
LUCAS, Fernando Ferreira
Sistemas de potência; localização de faltas; ATPDraw; transformador de potencial capacitivo; transformadas de Wavelet; ondas viajantes
coupling capacitor voltage transformer; ATPDraw; Transmission lines; traveling waves; fault location; Wavelet transform
MEDIDAS ELETRICAS, MAGNETICAS E ELETRONICAS; INSTRUMENTACAO::SISTEMAS ELETRONICOS DE MEDIDA E DE CONTROLE
title_short Sistema de detecção de faltas em linhas de transmissão de alta tensão: uma abordagem a partir da teoria das ondas viajantes e da transformada de Wavelet
title_full Sistema de detecção de faltas em linhas de transmissão de alta tensão: uma abordagem a partir da teoria das ondas viajantes e da transformada de Wavelet
title_fullStr Sistema de detecção de faltas em linhas de transmissão de alta tensão: uma abordagem a partir da teoria das ondas viajantes e da transformada de Wavelet
title_full_unstemmed Sistema de detecção de faltas em linhas de transmissão de alta tensão: uma abordagem a partir da teoria das ondas viajantes e da transformada de Wavelet
title_sort Sistema de detecção de faltas em linhas de transmissão de alta tensão: uma abordagem a partir da teoria das ondas viajantes e da transformada de Wavelet
author LUCAS, Fernando Ferreira
author_facet LUCAS, Fernando Ferreira
author_role author
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv SOUZA, Everton Granemann
dc.contributor.referee1.fl_str_mv YAMIN, Adenauer Corrêa
dc.contributor.referee2.fl_str_mv BECKER, Carla Diniz Lopes
dc.contributor.author.fl_str_mv LUCAS, Fernando Ferreira
contributor_str_mv SOUZA, Everton Granemann
YAMIN, Adenauer Corrêa
BECKER, Carla Diniz Lopes
dc.subject.por.fl_str_mv Sistemas de potência; localização de faltas; ATPDraw; transformador de potencial capacitivo; transformadas de Wavelet; ondas viajantes
topic Sistemas de potência; localização de faltas; ATPDraw; transformador de potencial capacitivo; transformadas de Wavelet; ondas viajantes
coupling capacitor voltage transformer; ATPDraw; Transmission lines; traveling waves; fault location; Wavelet transform
MEDIDAS ELETRICAS, MAGNETICAS E ELETRONICAS; INSTRUMENTACAO::SISTEMAS ELETRONICOS DE MEDIDA E DE CONTROLE
dc.subject.eng.fl_str_mv coupling capacitor voltage transformer; ATPDraw; Transmission lines; traveling waves; fault location; Wavelet transform
dc.subject.cnpq.fl_str_mv MEDIDAS ELETRICAS, MAGNETICAS E ELETRONICAS; INSTRUMENTACAO::SISTEMAS ELETRONICOS DE MEDIDA E DE CONTROLE
description Transients in power systems are caused by short circuits between phases, phase-to-ground, lightning strikes, switching operations, that can cause overvoltages, overcurrents, and harmonic distortions. To minimize these effects, a reliable protection study and precise details of the elements that make up the electrical power system is needed. Seeking to contribute to these studies, the present work presents a hybrid algorithm for fault location based on traveling waves theory and continuous Wavelet transform. In order to detect the fault point, the signal described in the time domain was decomposed in the scale-translation space through the continuous Wavelet transform (CWT), to detect the instant of occurrence of a fault as well as its reflection waves. For the tests, the electric circuit and signals were simulated with the software ATPDraw and the fault detection algorithm was implemented in Matlab language. The parameters used in the circuit simulation were obtained from real data from a 128 km transmission line, coupled to a potential capacitive transformer, which links the cities of Candiota and Pelotas, both located in the state of Rio Grande do Sul. During the tests, phase-to-ground faults were simulated, with variations in the distance from the fault point to the protection relay and the fault incidence angle, both highlighted in the literature as main sources of error in modeling with traveling waves.
publishDate 2020
dc.date.issued.fl_str_mv 2020-12-21
dc.date.accessioned.fl_str_mv 2021-09-09T12:19:18Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.citation.fl_str_mv LUCAS, Fernando Ferreira. Sistema de detecção de faltas em linhas de transmissão de alta tensão: uma abordagem a partir da teoria das ondas viajantes e da transformada de Wavelet. 2020. 59 f. Dissertação( Mestrado em Engenharia Eletronica e Computacao) - Universidade Catolica de Pelotas, Pelotas.
dc.identifier.uri.fl_str_mv http://tede.ucpel.edu.br:8080/jspui/handle/jspui/889
identifier_str_mv LUCAS, Fernando Ferreira. Sistema de detecção de faltas em linhas de transmissão de alta tensão: uma abordagem a partir da teoria das ondas viajantes e da transformada de Wavelet. 2020. 59 f. Dissertação( Mestrado em Engenharia Eletronica e Computacao) - Universidade Catolica de Pelotas, Pelotas.
url http://tede.ucpel.edu.br:8080/jspui/handle/jspui/889
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.relation.program.fl_str_mv 8441657112416264052
dc.relation.confidence.fl_str_mv 600
600
600
dc.relation.department.fl_str_mv -8792015687048519997
dc.relation.cnpq.fl_str_mv -7002806974991022584
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade Catolica de Pelotas
dc.publisher.program.fl_str_mv Mestrado em Engenharia Eletronica e Computacao
dc.publisher.initials.fl_str_mv UCPel
dc.publisher.country.fl_str_mv Brasil
dc.publisher.department.fl_str_mv Centro de Ciencias Sociais e Tecnologicas
publisher.none.fl_str_mv Universidade Catolica de Pelotas
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do UCpel
instname:Universidade Católica de Pelotas (UCPEL)
instacron:UCPEL
instname_str Universidade Católica de Pelotas (UCPEL)
instacron_str UCPEL
institution UCPEL
reponame_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do UCpel
collection Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do UCpel
bitstream.url.fl_str_mv http://tede.ucpel.edu.br:8080/tede/bitstream/jspui/889/4/Disserta%C3%A7%C3%A3o+-+Fernando+Ferreia+Lucas.pdf.jpg
http://tede.ucpel.edu.br:8080/tede/bitstream/jspui/889/3/Disserta%C3%A7%C3%A3o+-+Fernando+Ferreia+Lucas.pdf.txt
http://tede.ucpel.edu.br:8080/tede/bitstream/jspui/889/2/Disserta%C3%A7%C3%A3o+-+Fernando+Ferreia+Lucas.pdf
http://tede.ucpel.edu.br:8080/tede/bitstream/jspui/889/1/license.txt
bitstream.checksum.fl_str_mv 232b86ffa9f09fcb816cc196c9115876
695726f6b8fa4ed472ecb227190fb952
674df299250ec33059d565665aebab63
bd3efa91386c1718a7f26a329fdcb468
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
MD5
MD5
MD5
repository.name.fl_str_mv Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do UCpel - Universidade Católica de Pelotas (UCPEL)
repository.mail.fl_str_mv biblioteca@ucpel.edu.br||cristiane.chim@ucpel.tche.br
_version_ 1867477012078133248