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http://hdl.handle.net/1843/HPAA-8BGP59| Tipo: | Dissertação de Mestrado |
| Título: | Um estudo de modelos de máquinas elétricas submetidas a surtos de tensão |
| Autor(es): | Alvaro Batista Cancado |
| primer Tutor: | Ivan Jose da Silva Lopes |
| primer Co-tutor: | Helder de Paula |
| primer miembro del tribunal : | Glassio Costa de Miranda |
| Segundo miembro del tribunal: | Wallace do Couto Boaventura |
| Resumen: | Os sistemas de isolamento utilizados nos enrolamentos do estator das máquinas elétricas não são projetados, por razões de espaço, desempenho e econômicas, para suportar os elevados surtos de tensão resultantes das descargas atmosféricas, chaveamentos oufaltas no sistema de potência. Normas especificas são utilizadas para a definição da suportabilidade das máquinas frente aos surtos de tensão. Em função de suas relevantes diferenças construtivas, os enrolamentos do tipo bobinas multiespiras tem um comportamento e uma suportabilidade diferente dos enrolamentos do tipo barras monoespiras, quando os mesmos são submetidos aos transitórios de alta freqüência. A definição de uma modelagem padronizada que represente bem o comportamento da máquina frente aos fenômenos transitórios de alta freqüência é uma tarefa complicada devido à complexidade construtiva da máquina. A distribuição do enrolamento ao longo da mesma não é uniforme, com conseqüentes variações dos seus parâmetros elétricos econseqüentemente de sua impedância. Neste trabalho, alguns dos modelos das máquinas para alta freqüência propostos pela literatura são apresentados e discutidos. Foram realizadas medições de Campo com a aplicação de um degrau de tensão nos terminais do enrolamento de um grande gerador síncrono hidroelétrico, em várias configurações. Os resultados são comparados com alguns dos modelos apresentados na literatura através de simulações computacionais. Foram também avaliados alguns modelos representativos das impedâncias de surto das máquinas através de comparações entre os valores obtidos entre eles para três máquinas reais. Também foram feitos ensaios de laboratório e simulações computacionais para investigar a influência da localização física da proteção nos nrveis de tensão resultante na maquina. Observase que, dependendo das características das máquinas e de suas linhas de alimentação, o melhor posicionamento dessa proteção com relação à máquina pode variar, objetivando uma melhor coordenação de isolamento. Conclui-se que alguns dos modelos disponrveis na literatura representam com uma boa exatidão o comportamento das máquinas. Já outros modelos disponú/eis não oferecem uma boa padronização nos resultados alcançados, sendo necessária uma maior investigação para se buscar resultados mais precisos. |
| Abstract: | The insulation systems used in the stator windings of electrical machines are not designed, for reasons of space, performance and economics, to withstand high voltage surges resulting from lightning, switching or faults in the power system. Specific standards are used to define the capability of the machines to withstand power surges.Due to its construction relevant differences, multitums coils type windings has a different behavior and supportability of the singleturns bars type windings when they are subjected to high frequency transients. The definition of a standardized modeling that will best represent the behavior of the machine during the high frequency transient phenomena is a complicated task due to the machine constructive complexity. Itswinding distribution is not uniform, with consequent variations in its electrical parameters and therefore its impedance. In this work, some of the high frequency machines models proposed in the literature arepresented and discussed. Field measurements were performed by applying a voltage step at the terminals of the winding of a large hydroelectric synchronous generator, in different configurations. The results are compared with some of the models presented inliterature by means of computer simulations carried out in the ATP program. It was also evaluated some representative models of the machines surge impedances by comparing the values obtained between them to three real machines. It was also conducted laboratory tests and computer simulations to investigate the influence of the physicallocation of protection at the resultant voltage in the machine. It is observed that, depending on the characteristics of the machines and their supply lines, the best positioning of protection with respect to the machine can vary, for a better insulation coordination. We can conclude that some of the models available in the literature represent with goodaccuracy the machines behavior. However, some available models for very fast transients do not offer good accuracy to each other, and require further research to get more accurate results. |
| Asunto: | Engenharia elétrica |
| Idioma: | Português |
| Editor: | Universidade Federal de Minas Gerais |
| Sigla da Institución: | UFMG |
| Tipo de acceso: | Acesso Aberto |
| URI: | http://hdl.handle.net/1843/HPAA-8BGP59 |
| Fecha del documento: | 17-dic-2010 |
| Aparece en las colecciones: | Dissertações de Mestrado |
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