Please use this identifier to cite or link to this item: http://repositorio.unicamp.br/jspui/handle/REPOSIP/353964
Type: DISSERTAÇÃO DIGITAL
Degree Level: Mestrado
Title: Estudo da "performance" da detecção e compensação da saturação de um tc de proteção em tempo real implementado em "hardware"
Title Alternative: Performance study of detection and compensation of protection TC in real time implemented in hardware
Author: Alderete, Luis Guzman Garcete, 1984-
Advisor: Tavares, Maria Cristina Dias, 1962-
Abstract: Resumo: Os transformadores de instrumentos convencionais que usam núcleos ferromagnéticos esaídas analógicas de corrente e tensão têm limitações de desempenho e na adaptaçãoao barramento de processo. O barramento de processo (process bus, por suas siglas eminglês) da norma IEC 61850-9-2, é baseado na habilidade de fornecer aos modernos IEDs,Intelligent Electronic Devices, de proteção e controle amostras digitalizadas de corrente etensão através dasmerging unitspara IEDs com diferentes aplicações. Estes equipamentos,com o passar do tempo, poderão substituídos pelos transformadores de instrumentos nãoconvencionais.Os transformadores de corrente convencionais, que são os que se encontram instaladosnos pátios das subestações atualmente, estão sujeitos ao fenômeno denominado saturaçãomagnética, no qual a corrente secundária não representa uma cópia fiel em escala reduzidada corrente primária.Segundo a literatura, existem maneiras de superar o problema da saturação de TCs con-vencionais e tornar possível o funcionamento correto dos dispositivos de proteção. Pode-secitar: aumento da secção transversal do núcleo do transformador; uso de algoritmos paradetectar e compensar a corrente secundária distorcida; uso de redes neurais artificiais, oque permite aprender as características não lineares do TC e reconstruir a forma de ondadistorcida com base nas características aprendidas, entre outros.Na presente dissertação foi avaliado o desempenho dedois métodos para detecção deinício e fim da saturação de corrente do TCeum método decorreção dos trechosdistorcidos da forma de onda dos sinais de corrente secundária. As técnicas selecionadasforam implementadas emhardware. Estes equipamentos foram conectados ao SimuladorDigital de Tempo Real, RTDS, com o sistema de potência modelado, produzindo umasimulação do tipo malha fechada com equipamento, ouHardware In the Loop(HIL).Através de um sistema elétrico e um modelo de TC implementado no RTDS, vários cená-rios de testes foram implementados com o intuito de forçar a saturação do TC, tais como:variação dos ângulos de incidência dos curtos-circuitos; diferentes valores de impedânciade falta; variação nos valores da constante de tempo (X/R) e; diferentes valores de carga(burdendo TC).Em todos os testes nos diferentes cenários os algoritmos implementados nohardwareforam capazes de detectar e compensar a saturação do TC, sendo que alguns métodosobtiverambom desempenho. Contudo através dos testes foi possível identificar algumaslimitações do hardware, e um refinamento na amostragem do sinal do ADC(Analog-to-Digital-Converter)foi implementado de forma a resolver tais limitações

Abstract: Conventional instrument transformers which use ferromagnetic cores of analog currentand voltage output have presented limitations in the role and adaptation of the processbus. The process bus standard 61850-9-2 is based on the ability to provide digital sam-ples of currents and voltages through merging unities to multiple protection and controlrelays with different applications. These equipment over time will be replaced by nonconventional instrument transformers.Conventional current transformers, which currently represent the majority in substations,are subject to the phenomenon called magnetic saturation, in which the secondary currentdoes not represent a faithful copy on a reduced scale of the primary current.According to literature, there are ways to overcome the CT saturation problem and have acorrect performance of protection devices. It can be mentioned: increase of the transformercore cross section; use of algorithms to detect and compensate for the distorted secondarycurrent; use of artificial neural networks, which allows to learn the nonlinear characteristicsof the CT and reconstruct the distorted waveform based on the its characteristics, amongothers.In this thesis, the performance of some methods for detecting and correcting distortedparts of the secondary current waveform are evaluated. Some techniques were implementedin a low cost hardware. These equipment were connected to the Digital Real Time Sim-ulator (RTDS) with the modeled power system, producing a closed-loop simulation withhardware ( HIL). Through an electrical system and a CT model implemented in RTDS,several scenarios of tests were implemented in order to force CT saturation, such as: vari-ation of the short-circuit incidence angles; different fault impedance values, variation intime constant values (X / R) and; different load values (CT burden).In all tests in the different scenarios, the algorithms implemented in hardware were able todetect and compensate the CT saturation, with some methods obtaining good adherence.However, through the tests it was possible to identify some hardware limitations, imposingthat a refinement in the sampling of the ADC signal (Analog-to-Digital-Converter) wasimplemented in order to resolve such limitations
Subject: Detecção de sinais
Sistemas de tempo real
Hardware
Transformadores de corrente
Sistemas eletrônicos
Language: Português
Editor: [s.n.]
Citation: ALDERETE, Luis Guzman Garcete. Estudo da "performance" da detecção e compensação da saturação de um tc de proteção em tempo real implementado em "hardware". 2020. 1 recurso online (121 p.) Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação, Campinas, SP.
Date Issue: 2020
Appears in Collections:FEEC - Tese e Dissertação

Files in This Item:
File SizeFormat 
Alderete_LuisGuzmanGarcete_M.pdf7.7 MBAdobe PDFView/Open


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.