Modelos para definição de ondas de corrente e tensão representativas das solicitações de sistemas de distribuição por descargas atmosféricas

AUTOR(ES)
FONTE

IBICT - Instituto Brasileiro de Informação em Ciência e Tecnologia

DATA DE PUBLICAÇÃO

07/08/2006

RESUMO

A percepção de que componentes de sistemas elétricos de distribuição podem ser submetidos a formas de onda de tensão e corrente diferentes das recomendadas por normas para a avaliação de seu desempenho em laboratório motivou a realização de estudos computacionais dedicados a investigar os principais mecanismos de interação entre as descargas atmosféricas e as redes de distribuição. Neste contexto, foi desenvolvido um novo modelo de corrente de retorno, chamado DNUTL, que representa o canal de descarga como uma linha de transmissão não uniforme com parâmetros variáveis no tempo. A partir do modelo implementado, foram realizadas análises que buscaram identificar a influência da variação temporal e espacial da resistência e da capacitância do canal na propagação da corrente de retorno, nos campos eletromagnéticos associados e também em tensões induzidas em linhas aéreas. Os resultados obtidos indicam que o modelo DNUTL é capaz de reproduzir todas as características normalmente observadas em campos eletromagnéticos gerados por descargas atmosféricas. Através do modelo proposto, também foi possível confirmar a viabilidade de utilização de modelos de corrente de retorno simplificados em determinados estudos de tensões induzidas por descargas atmosféricas. Com o objetivo de avaliar redes de distribuição com configurações complexas, incluindo não-linearidades, foi proposta e implementada uma metodologia para o cálculo de tensões induzidas no domínio do tempo empregando a plataforma ATP. Esta metodologia adota o modelo de acoplamento de Taylor/Agrawal e permite a utilização de qualquer modelo de corrente de retorno na predição do campo eletromagnético incidente. Também foram implementados no ATP modelos capazes de representar o desempenho de diversos componentes de redes de distribuição quando submetidos a solicitações com características impulsivas. Alguns deles, como os modelos de transformadores e isoladores, se basearam em trabalhos já disponíveis na literatura. Outros, como o modelo simplificado de aterramentos e as formas de onda de corrente representativas de primeiras descargas de retorno e de descargas subseqüentes medidas na Estação do Morro do Cachimbo, foram originalmente propostos nesta tese. De posse dos modelos implementados, foram realizados estudos com a finalidade de estimar a influência de diversos parâmetros em tensões e correntes resultantes em um sistema de distribuição típico. Os resultados obtidos, além de ilustrar os efeitos de descargas diretas e indiretas no sistema avaliado, contribuíram para com uma caracterização do desempenho de pára-raios de média tensão em termos das correntes e energias associadas. Isto permitiu uma análise preliminar a respeito da representatividade de formas de onda de corrente recomendadas por normas para o ensaio destes dispositivos.

ASSUNTO(S)

engenharia elétrica teses. ondas tensão teses.

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