Cálculo de parâmetros externos unitários de sistemas de transmissão subterrâneos por meio do método dos elementos finitos

• Ano de defesa: 2019
• Autor(a) principal: Santos, Anny de Almeida Silveira dos
• Orientador(a): Lima , Antonio Carlos Siqueira de
• Banca de defesa: Arruda, Carlos Kleber da Costa, Ferreira, Antonio Carlos, Luz, Mauricio Valencia Ferreira da
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal do Rio de Janeiro
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica
• Departamento: Instituto Alberto Luiz Coimbra de Pós-Graduação e Pesquisa de Engenharia
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Transitórios eletromagnéticos; Cabos isolados; Elementos finitos
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/11422/17069

Este trabalho apresenta o cálculo de impedâncias e admitâncias unitárias externas por meio do Método dos Elementos Finitos com o objetivo de considerar a presença de dutos e túneis em sistemas de transmissão subterrâneos. Para verificar a adequação da metodologia foram considerados, inicialmente, sistemas de cabos subterrâneos diretamente enterrados no solo. Os resultados foram comparados àqueles obtidos pelo método analítico entre 10 Hz e 10 MHz. Duas formulações diferentes foram empregadas para o cálculo da impedância. Para baixas frequências, utilizou-se a forma quase-estática, que negligencia atrasos provenientes da propagação de ondas. Para altas frequências, considerou-se a forma completa das equações de Maxwell, que inclui os efeitos de propagação. Para o cálculo da admitância, aplicou-se o método da carga supeficial em toda a faixa de frequências. Os critérios de aplicabilidade dos modelos demandaram a definição de diferentes dimensões do domínio externo, adequados a cada formulação. Foram analisados casos monofásicos e multifásicos. Em algumas das configurações, foram avaliados os parâmetros de propagação. Constatou-se que os dutos e túneis têm pouco efeito sobre as impedâncias, mas causam aumento da condutância nas altas frequências e que os dutos causam a redução do módulo da capacitância nas baixas frequências. Nos casos em que foram calculados a admitância característica e a função de propagação observou-se que os dutos afetam ambos os parâmetros em toda a faixa de frequência e que a presença do túnel tem efeito limitado mais notadamente nas altas frequências.