Representação de linhas de transmissão no domínio do tempo por meio do circuito π equivalente

• Ano de defesa: 2022
• Autor(a) principal: Balestero, Juan Paulo Robles
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Estadual Paulista (Unesp)
• Palavras-chave em Português: Modelo de linha de transmissão; Transitórios eletromagnéticos; Análise no domínio do tempo; Circuito π equivalente; Transmission line model; Electromagnetic transients; Time domain analysis; Equivalent π circuit; Vector fitting
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/11449/236657

Esse trabalho apresenta um novo modelo de linha de transmissão para simulação de transitórios eletromagnéticos diretamente no domínio do tempo. Para tanto, utiliza-se o circuito π equivalente exato, que representa a linha considerando seus parâmetros distribuídos e dependentes da frequência. As admitâncias que compõem o circuito π equivalente exato são aproximadas por funções racionais utilizando a técnica do Vector Fitting. Utilizando as respectivas frações parciais, para cada admitância, é sintetizado um circuito elétrico composto por uma associação de elementos discretos (resistor, indutor e capacitor), modelando assim a linha de transmissão por elementos de circuito. Isso possibilita seu uso na maioria dos programas de simulação de circuitos elétricos, e por consequência, permite facilmente a conexão de elementos variáveis com o tempo na simulação de linhas de transmissão. O comportamento das admitâncias que compõem o circuito π equivalente exato é analisado no domínio da frequência, levando em conta a variação do comprimento da linha. O modelo proposto é avaliado e validado, utilizando o programa ATP/ATPDraw, por meio de distintos cenários de simulação envolvendo diversos fenômenos transitórios, tais como operações de chaveamento, curtos-circuitos e até mesmo descargas atmosféricas. O novo modelo agrega as mesmas características do modelo π equivalente exato, representado diretamente no domínio do tempo, não somente em regime permanente, mas também em períodos transitórios dispensando o cálculo prévio do tempo de propagação τ e sobretudo, sem a necessidade do uso de convoluções ou de transformada inversa de Laplace ou Fourier, sendo uma alternativa para o estudo de transitórios eletromagnéticos em sistemas elétricos de energia.