Avaliação da proteção diferencial de transformadores de potência a partir da transformada wavelet

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dc.contributor.advisorAlípio, Rafael Silva
dc.contributor.advisor-coSilveira, Eduardo Gonzaga da
dc.contributor.advisor-coLatteshttp://lattes.cnpq.br/2888501805559990
dc.contributor.advisorLatteshttp://lattes.cnpq.br/6715701375569983
dc.contributor.authorSilva, Novack Henrique Garcia
dc.contributor.referee1Rafael Silva Alípio
dc.contributor.referee2Eduardo Gonzaga da Silveira
dc.contributor.referee3Úrsula do Carmo Resende
dc.contributor.referee4Luís Henrique Lopes Lima
dc.date.accessioned2023-08-04T12:25:15Z
dc.date.available2023-08-04T12:25:15Z
dc.date.issued2019-02-28
dc.description.abstractOs transformadores de potência são equipamentos imprescindíveis ao suprimento de energia elétrica, cujo reparo ou substituição implica maior tempo de interrupção, custos diretos e indiretos. O alto custo deste equipamento, aliado à sua importância para o sistema elétrico, requer uma atenção especial quanto à sua operação, proteção e manutenção. É essencial que as concessionárias de energia elétrica invistam em sistemas de proteção que garantam ao sistema elétrico segurança, confiabilidade e maior qualidade de serviço. A principal metodologia adotada para proteção dos transformadores de potência corresponde à proteção diferencial, utilizando tradicionalmente a estimação de fasores de frequência fundamental, por meio dos quais se calculam as correntes de operação e restrição. A partir de um plano operacional, com regiões de atuação e bloqueio, tem-se a atuação ou não do relé. Para discriminar faltas e condições de energização, normalmente utiliza-se a análise harmônica pela transformada de Fourier. Apesar da grande aplicabilidade da proteção diferencial utilizando a ferramenta proposta por Fourier, o relé diferencial pode ser sensibilizado por eventos transitórios em que não se deseja que a proteção isole o sistema. A principal limitação do método de Fourier consiste no fato de não apresentar a capacidade de analisar as correntes diferenciais de operação e restrição em tempo-frequência. O presente trabalho, portanto, propõe a utilização da transformada wavelet cuja característica principal consiste em analisar sinais tanto no domínio do tempo como no domínio da frequência. A metodologia para aprimorar o desempenho da proteção diferencial em transformadores de potência corresponde em decompor o sinal de análise em coeficientes de aproximação e de detalhe a partir da técnica de análise de multiresolução (AMR) da transformada wavelet e, por meio da variação de energia espectral dos coeficientes, propor uma lógica operacional para discriminar faltas internas de outros eventos. A eficácia do algoritmo é atestada a partir da submissão do algoritmo a um conjunto de simulações obtidas de sistema elétrico modelado no software ATPDraw com elementos suficientes para reproduzir os efeitos dos transitórios eletromagnéticos no transformador de potência.
dc.description.abstractotherPower transformers are essential equipment for the supply of electrical energy, whose repair or replacement implies longer interruption time, direct and indirect costs. The high cost of this equipment and its importance for the electrical system requires special attention to its operation, protection and maintenance. It is essential that electric power companies invest in protection systems that guarantee safety, reliability and higher quality of service to the electrical system. The main methodology adopted for the protection of power transformers corresponds to the differential protection, using traditionally the estimation of fundamental frequency phasors to calculate the operating and restriction currents. From an operational plan, the operation of the relay is mapped in regions of actuation and blocking (normal operation). In order to discriminate faults and energization conditions, the harmonic analysis by the Fourier transform is normally used. Despite the great applicability of the differential protection using the tool proposed by Fourier, the differential relay can be sensitized by transient events in which the protection is not desired to isolate the system. The main limitation of the Fourier method consists in the inability to analyze the differential currents of operation and restriction in timefrequency. The present work, therefore, proposes the use of the wavelet transform whose main characteristic is to analyze signals in both the time domain and the frequency domain. From the multi-resolution analysis technique (MRA) of the wavelet transform, the analysis signal is decomposed into approximation and detail coefficients and, through the spectral energy variation of the coefficients, an operational logic is proposed to discriminate faults other events. The efficiency of the algorithm is attested from the submission of the algorithm to a set of simulations obtained from the electrical system modeled in the ATPDraw software with enough elements to reproduce the effects of the electromagnetic transients in the power transformer.
dc.identifier.urihttps://repositorio.cefetmg.br/handle/123456789/351
dc.language.isopt
dc.publisherCentro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais / Universidade Federal de São João del-Rei
dc.publisher.countryBrasil
dc.publisher.initialsCEFET-MG / UFSJ
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica
dc.subjectSistemas elétricos de potência
dc.subjectTransformadores elétricos - Proteção
dc.subjectTransformada wavelet
dc.titleAvaliação da proteção diferencial de transformadores de potência a partir da transformada wavelet
dc.typeThesis
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