Estudo do desempenho de linhas de transmissão sob ação de descargas atmosféricas
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Universidade Federal de Minas Gerais
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Monografia de especialização
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Resumo
Este trabalho foi fundamentalmente dedicado à avaliação do desempenho das linhas de transmissão quando submetidas à ação de descargas atmosféricas. Este fenômeno é muito aleatório e, principalmente, quando a incidência ocorre diretamente na linha de transmissão, constitui-se na principal fonte de desligamentos. Desta forma, faz-se necessário a compreensão completa dos mecanismos que determinam estes desligamentos. Foi dada ênfase ao desempenho de LTs com níveis de tensão nominal a partir de 138kV. Diante disso, foi apresentada uma análise específica dos principais mecanismos associados aos desligamentos devido à incidência da descarga, em três situações: diretamente no condutor fase, próxima ao condutor fase e diretamente no cabo de blindagem ou na estrutura metálica. Todos estes mecanismos podem influenciar significativamente no índice de desligamento em linhas de transmissão com níveis de tensão a partir de 138kV. Com base nestes mecanismos foi realizada uma avaliação da eficiência das práticas tradicionais e não-convencionais, a partir de estudos já realizados visando a melhoria do desempenho das linhas de transmissão frente a descargas atmosféricas. Finalmente foram apresentados os resultados obtidos através de simulações realizadas através da plataforma computacional Alternative Transients Program ATP. Foi considerada uma configuração típica de uma linha de transmissão de 138kV e duas formas de onda de corrente: primeira descarga e descarga subseqüente, para avaliação da sobretensões causadas na linha. Em seguida, foi feita uma avaliação das práticas para redução do número de desligamentos.
Abstract
This work was essentially dedicated to the evaluation the performance of transmission lines when submitted to the action of lightning. This phenomenon is very random and, especially, when the impact occurs directly on the transmission line, constitutes the main source of outages. Thus, it is necessary to complete understanding of the mechanisms that determine these outages. Emphasis was given to the performance of LTs with nominal voltage levels from 138kV. Thus, was presented a specific analysis of the main mechanisms associated with outages because the incidence of lightning, in three situations: directly in the phase conductor, next to the phase conductor and directly into the cable shield or metallic structure. All these mechanisms can significantly influence the outages rates in transmission lines with voltage levels from 138kV. Based on these mechanisms was performed an evaluation of the efficiency of traditional and unconventional practices, from previous studies to improve the performance of transmission lines in the face of lightning, to reduce the outages rates. Finally, were presented the results obtained through simulations using the computation plattaform Alternative Transients Program ATP. Was considered a typical configuration of transmission lines and two forms of wave current: first discharge and subsequent discharge, to evaluate the overvoltage caused the lines. Then, an evaluation of practices for reducing the number of outages was done.
Assunto
Raio, Engenharia elétrica, Linhas de telecomunicação
Palavras-chave
Engenharia de sistemas elétricos de potência