Cálculo de sobretensões causadas por descargas atmosféricas diretas em linhas de transmissão de SIL elevado

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dc.contributor.advisorAlípio, Rafael Silva
dc.contributor.advisor-coGuimarães Neto, Miguel de Brito
dc.contributor.advisor-coLatteshttp://lattes.cnpq.br/4733912088994272
dc.contributor.advisorLatteshttp://lattes.cnpq.br/6715701375569983
dc.contributor.authorPechir, Daniel Guedes
dc.contributor.referee1Rafael Silva Alípio
dc.contributor.referee2Miguel de Brito Guimarães Neto
dc.date.accessioned2023-08-07T16:04:44Z
dc.date.available2023-08-07T16:04:44Z
dc.date.issued2020-07
dc.description.abstractO projeto de torres de Linhas de Transmissão (LTs) de Potência Natural Elevada (LPNE ou HSIL, do inglês High Surge Impedance Loading) possui relevância no contexto atual dos Sistemas Elétricos de Potência, tendo em vista a capacidade desse tipo de linha de transportar grandes blocos de potência. O cálculo do desempenho esperado de tais LTs frente à incidência de descargas atmosféricas compreende um importante estágio da fase de projeto. Os softwares utilizados para a realização desse cálculo fazem uso de abordagens muito simplificadas, que podem resultar em estimativas de desligamentos por 100 km por ano não realísticas. Nesse contexto, esta dissertação de mestrado apresenta uma metodologia presumidamente mais apurada para a realização do cálculo de desempenho de uma LPNE de 500 kV que vem sendo bastante utilizada nas linhas de transmissão brasileiras, cujas torres são do tipo estaiada Cross-Rope. A metodologia proposta, até então inédita na literatura, compreende a modelagem da estrutura da torre estaiada, considerando adequadamente as impedâncias de surto associadas aos mastros, estais e cabos de sustentação. Ademais, o aterramento também é modelado de maneira rigorosa, a partir da aplicação do já consolidado modelo multiportas de banda larga. As simulações dos transitórios eletromagnéticos envolvidos na incidência de descargas na linha foram realizadas diretamente em plataformas do tipo ATP/EMTP, considerando, inclusive, a tensão de operação em 60 Hz. Os resultados encontrados demonstraram que a LT considerada apresenta desempenho frente a descargas atmosféricas satisfatório, dentro das restrições impostas pelo ONS – Operador Nacional do Sistema, desde que o sistema de aterramento seja adequadamente modelado. A perspectiva de aplicação prática mais imediata dos resultados encontrados está na definição mais adequada, do ponto de vista de engenharia, da fase do aterramento a ser utilizada, sem envolver super dimensionamento dos cabos contrapesos a serem utilizados.
dc.description.abstractotherWhen it comes to the tower design of High Surge Impedance Loading Transmission Lines (HSIL TL), lightning performance is a critical issue. The estimated performance of the lines is usually obtained by means of software, such as the IEEE FLASH, whose calculation methods involve massive simplifications that provide non-realistic results in a great deal of situations. In this context, this thesis proposes a new methodology to calculate the lightning performance of a 500-kV HSIL Transmission Line composed mainly by Cross-Rope Guyed Towers. As far as the authors are concerned, this refined methodology is a novel approach for this kind of transmission towers. Overall, the work comprises a physically consistent modelling of the tower, which considers the surge impedances of the masts, guy wires and suspension cable. Moreover, the tower footing grounding system is modelled rigorously, according to the well-known wideband passive multiport model. The electromagnetic transients associated to lightning strikes to the line have been simulated in ATP/EMTP Platform. In addition, the effect of the operating voltage in 60 Hz has also been considered. The results showed that this specific line presents a lightning performance within the constraints imposed by the Brazilian regulatory agency, ONS (Operador Nacional do Sistema), once the adequate grounding system model is chosen. From the practical engineering point of view, this work presents a straightforward application perspective in the sense of choosing the most suitable length of the grounding system counterpoise wires, without oversizing them.
dc.identifier.urihttps://repositorio.cefetmg.br/handle/123456789/370
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.subjectEnergia elétrica - Transmissão
dc.subjectLinhas elétricas aéreas - Avaliação
dc.subjectDescargas atmosféricas
dc.titleCálculo de sobretensões causadas por descargas atmosféricas diretas em linhas de transmissão de SIL elevado
dc.typeThesis
dspace.entity.type

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