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
| Ano de defesa: | 2020 |
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| Tipo de acesso: | Acesso aberto |
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| Instituição de defesa: |
Universidade Catolica de Pelotas
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| Programa de Pós-Graduação: |
Mestrado em Engenharia Eletronica e Computacao
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| Departamento: |
Centro de Ciencias Sociais e Tecnologicas
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| País: |
Brasil
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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. |
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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; 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