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Type: TESE
Title: Influência da condutividade e permissividade do solo em função da frequência no cálculo da impedância longitudinal e admitância transversal de linhas aéreas de transmissão
Title Alternative: Influence of earth's conductivity and permittivity frequency dependence on longitudinal impedance and transversal admittance transmission line's parameters calculation
Author: Gertrudes, João Bosco
Advisor: Tavares, Maria Cristina Dias, 1962-
Abstract: Resumo: Esta tese tem como objetivo o desenvolvimento de modelos mais precisos para o cálculo de parâmetros elétricos de linhas aéreas de transmissão para estudos de transitórios na faixa de frequência 0 a 2 MHz. Esta faixa de frequência cobre a maioria das perturbações eletromagnéticas nos sistemas elétricos: energização, faltas simétricas e assimétricas, rejeições de carga, descargas atmosféricas, perturbações harmônicas, etc. Na faixa de frequência citada, em consequência da dependência dos parâmetros do solo com a frequência, a condutividade elétrica do solo (sg) tem a mesma ordem de grandeza que o produto entre a frequência angular do sinal incidente no solo (w) e a permissividade elétrica do solo (eg). Portanto, as suposições de baixa frequência tradicionalmente adotadas - sg constante e weg desprezível (sg >> weg) - podem levar a modelos que não representam de forma adequada a resposta da linha no caso de transitórios rápidos (com espectro de frequência acima de 1 kHz). O objetivo central desta tese é verificar a influência da dependência dos parâmetros do solo no cálculo da impedância longitudinal e admitância transversal por unidade de comprimento em comparação com os modelos tradicionais de cálculo. As análises são feitas inicialmente para o caso de um único condutor acima do solo e posteriormente através de um estudo para uma linha de transmissão trifásica, 440 kV, em operação no sistema elétrico brasileiro. As impedâncias longitudinais e as admitâncias transversais de retorno pelo solo são avaliadas através de métodos tradicionais de cálculo e através de integração numérica das formulações de Carson modificadas para inclusão do modelo de solo que considera a depêndencia de sg e weg em função da frequência

Abstract: This thesis aims to propose more accurate models for calculating the electrical parameters of overhead power transmission lines. The influence of earth's conductivity and permittivity frequency dependence is evaluated when calculating transversal and longitudinal transmission lines' parameters in the frequency range 0 to 2 MHz. This frequency range covers the majority of the electromagnetic transients in electrical systems (switching transients, faults' transients, load rejections, harmonic disturbances, etc). Between 1 kHz to 2 MHz, the product of the signal angular frequency (w) by the dielectric constant (eg) of the soil may have the same order of magnitude as the conductivity (sg), due to the variation of these parameters with frequency. Therefore, the assumptions of low frequency traditionally used - the soil conductivity (sg) considered as constant and weg that can be negligible (sg >> weg) - can lead to incorrect models that do not adequately represent the transmission line's response, in cases of fast transients phenomena (with frequency spectrum above 1 kHz). The importance of properly considering the frequency dependent soil model is presented for the one-conductor case and for a single three-phase transmission line (440 kV, considered ideally transposed). The aim is to compare the transmission line parameters calculated considering the conductivity and weg frequency dependence ground model in relation to the common ground representation, with constant conductivity and weg that may be neglected. It is also compared the results obtained from the complex plane method with those obtained from the Carson's modified expressions for longitudinal parameters and between Carson's modified potential-coefficient correction factors and from the most common approximated methods for transversal admittance parameters
Subject: Condutividade elétrica
Transitórios (Eletricidade)
Linhas elétricas aéreas
Campos eletromagnéticos
Dispositivos eletromagnéticos
Language: Português
Editor: [s.n.]
Date Issue: 2010
Appears in Collections:FEEC - Dissertação e Tese

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