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Type: DISSERTAÇÃO DIGITAL
Degree Level: Mestrado
Title: Estudo do elemento direcional de proteção em uma linha de transmissão de um pouco mais de meio comprimento de onda
Title Alternative: Study of protection directional element on a transmission line with a little more than half wavelength
Author: Villón Berrocal, Juan David, 1982-
Advisor: Tavares, Maria Cristina Dias, 1962-
Abstract: Resumo: Situações específicas em países de vasto território como Brasil, Rússia ou China precisam conectar complexos de geração à centros de carga localizados a grandes distâncias. Surge a necessidade de construção de grandes interligações com alta capacidade de potência. Uma linha de transmissão de meio comprimento de onda, que corresponde a uma linha de 2500 km a uma frequência fundamental de 60 Hz, apresenta-se como uma alternativa às tecnologias já existentes para a transmissão de grandes blocos de energia a longas distâncias (HVAC e HVDC). O presente trabalho analisa o comportamento do elemento direcional numa linha de transmissão de um pouco mais de meio comprimento de onda (2600 km) de 800 kV operando em um sistema com linhas de comprimento regular, de poucas centenas de quilômetros. Nesta pesquisa dois sistemas são estudados. O primeiro contém uma linha convencional de 200 km e quatro linhas de 150 km. No segundo sistema a linha de 2600 km foi incorporada no lugar da linha de 200 km. Em ambos os sistemas aplicaram-se faltas monofásicas ao longo das linhas, analisando a operação a plena carga e carga leve e variando a resistência de falta. As simulações dos sistemas foram feitas no software MATLAB e RTDS (simulador em tempo real). No software MATLAB foi implementado o método de quadripolos trifásicos. Com esse método foram obtidos perfis de tensão e corrente no terminal da linha de transmissão onde foi colocado o relé, de modo a obter os parâmetros de ajuste do relé. Nas simulações realizadas no simulador RTDS utilizou-se o relé SEL-421 para estudar a função direcional convencional existente num equipamento comercial. Este relé possui três elementos direcionais independentes para identificar o direcionamento da falta. Neste trabalho, os tipos de elementos direcionais usados foram os elementos 32QG e 32V, os quais utilizam as grandezas de polarização de tensão de sequência negativa e de tensão de sequência zero, respectivamente. A pesquisa faz uma comparação da atuação desses elementos em linhas de comprimentos muito diferentes, tendo sido identificado trechos na linha de um pouco mais de meio comprimento de onda onde o elemento direcional não atua para o elemento 32QG. O elemento direcional 32V atua corretamente para toda a linha por estar baseado na corrente de sequência zero. Pode-se concluir que o elemento direcional 32V pode ser utilizado para identificar a direção da falta num sistema com linha de um pouco mais de meio comprimento de onda

Abstract: Specific situations in countries with large territory such as Brazil, Russia or China need to connect generator systems to load centers, which located at large distances. There is a need to build interconnections with high power capacity. A half-wavelength transmission line corresponds to 2500 km line at a fundamental frequency of 60Hz, presents itself as an alternative to existing technologies for transmission of large blocks of energy over long distances (HVAC and HVDC). The present work analyzes the behavior of the directional element on 800 kV transmission line with a little more than half-wavelength, which operates in a system with lines of regular length, of few hundreds of kilometers. In this research two systems are studied. The first contains a 200 km line and four lines of length 150 km. In the second system, the 200 km line was replaced by the 2600 km line. In both systems single-phase faults were applied along the lines, analyzing the operation at full load and light load and varying the fault resistance. The simulations of the systems were performed with MATLAB program and RTDS (real-time simulator). Three-phase quadripole method was implemented with MATLAB. Voltage and cur-rent profiles measured at the relay was obtained with this method, in order to obtain the relay setting parameters. Simulations performed with RTDS, the Sel-421 relay was used to study the conventional direc-tional function in commercial equipment. This relay has three independent directional elements to identify fault orientation. In this work, the types of directional elements used were the 32QG and 32V elements, which use the negative sequence voltage and zero sequence voltage polarization quantities, respectively. The research makes a comparison of the performance of these elements on lines of very different lengths, having been identified stretches at the 2600 km line where the directional element does not act for 32QG directional element. The 32V directional element acts correctly for the entire line because it is based on the zero sequence current. It can be concluded that the 32V directional element can be used to identify the direction of fault in a system with a line with a little more than half wavelength
Subject: Ondas eletromagnéticas - Transmissão
Energia - Transmissão
Energia elétrica - Transmissão
Linhas elétricas - Transmissão
Transitórios (Eletricidade)
Editor: [s.n.]
Date Issue: 2017
Appears in Collections:FEEC - Tese e Dissertação

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