Concepção e desenvolvimento de um medidor de impedância impulsiva de aterramentos de linhas de transmissão
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Editor
Universidade Federal de Minas Gerais
Descrição
Tipo
Tese de doutorado
Título alternativo
Primeiro orientador
Membros da banca
Claudia Rejane de Mesquita
Clever Sebastiao Pereira Filho
Tarcisio Antonio Santos de Oliveira
Edson Guedes da Costa
Clever Sebastiao Pereira Filho
Tarcisio Antonio Santos de Oliveira
Edson Guedes da Costa
Resumo
Esta tese apresenta o desenvolvimento de um medidor portátil de impedância impulsiva de aterramentos, alimentado por baterias, de baixo peso e de baixo custo, visando a sua utilização em condições de campo. O medidor foi equipado com um processador digital de sinais (DSP) e inclui um gerador de ondas de tensão impulsivas, memória FLASH para registro completo de ondas de tensão e de corrente e uma tela LCD para interface com o usuário. O objetivo principal do medidor proposto é a avaliação do desempenho do aterramento de linhas de transmissão frente à incidência de descargas atmosféricas, embora sua aplicação possa se estender a qualquer configuração de eletrodos de aterramento. Os aspectos gerais da estrutura de hardware e de software do medidor são discutidos. Propõe-se uma metodologia de aplicação do medidor para configurações gerais de eletrodos de aterramento e indicação da sua particularização ao caso das estruturas de linhas de transmissão. São apresentados resultados preliminares de aplicação do medidor em campo, consistindo de registros completos das ondas de tensão e de corrente desenvolvidas no aterramento, além das estimativas de sua impedância e resistência em baixa frequência. Os ensaios foram realizados para diferentes configurações de eletrodos, enterrados em solos de alta ou de baixa resistividade. Os resultados obtidos com o medidor em campo indicaram boa concordância com aqueles obtidos com o uso de osciloscópios digitais.
Abstract
This Ph.D dissertation presents a new grounding impedance measuring system, based on DSP (Digital Signal Processor) platform. The low-cost portable device includes a built-in voltage impulse generator, non-volatile memory for storage of measured current and voltage waves and a graphical display for fast data visualization and user interface. The device includes an integrated controller that is able to process the calculations required to yield complete results, even in absence of PC laptop support. Though the primary application is focused on the measurement of transmission line tower-footing impedance, it can be extended to the measurement of any electrode arrangement. In this text, general hardware structure overview and software implementation are presented. Consistent preliminary field-test results were provided by the measuring system, consisting of records of grounding potential rise and impressed current, impulse impedance and estimated low-frequency grounding resistance obtained for different electrode arrangements buried in low and high resistivity soils. The results demonstrate that this portable low-cost, low-weight, stand-alone impedance measuring system based on DSP processor consists of an effective tool for assessing the lightning response of grounding electrodes and can be very useful in lightning protection applications.
Assunto
Engenharia elétrica, Sistemas de energia eletrica, Correntes elétricas Aterramento
Palavras-chave
Engenharia Elétrica