Desenvolvimento e validação de metodologia para cálculo da posição de falhas em cabos isolados por meio da análise de sinais na blindagem metálica
Carregando...
Data
Autor(es)
Título da Revista
ISSN da Revista
Título de Volume
Editor
Universidade Federal de Minas Gerais
Descrição
Tipo
Tese de doutorado
Título alternativo
Primeiro orientador
Membros da banca
Igor Amariz Pires
Sidelmo Magalhães Silva
Leonardo Adolpho Rodrigues da Silva
Gustavo Rodrigues Lacerda Silva
Marco Aurélio de Oliveira Schroeder
Sidelmo Magalhães Silva
Leonardo Adolpho Rodrigues da Silva
Gustavo Rodrigues Lacerda Silva
Marco Aurélio de Oliveira Schroeder
Resumo
A detecção de falhas em cabos isolados pode ser realizada por meio de medições de descargas parciais, utilizando modos de operação offline ou online. Em oposição ao método offline, que exige a desenergização do sistema elétrico, o modo online permite o diagnóstico do cabo com o sistema em operação. No entanto, apesar dos avanços tecnológicos, essa abordagem apresenta limitações devido à sensibilidade dos resultados à influência de ruídos, além disso, ela não realiza a localização do ponto de falha. O método baseado em impedância, aplicado de forma online para localização de falhas, surge como uma alternativa para superar parte desses desafios. Contudo, sua aplicação requer medições em ambas as extremidades do condutor principal, e a variação de carga contribui para o aumento do erro nos resultados do algoritmo de localização. Este trabalho investiga o uso dos parâmetros e sinais da blindagem metálica em cabos isolados para o cálculo da posição de falhas incipientes, com base no método de localização por impedância de dois terminais. A análise mostra que a aplicação do método à blindagem metálica elimina a necessidade de medição das correntes de fase, além de melhorar os resultados em 55,86% quando comparada à aplicação do mesmo método no condutor principal. A proposta apresenta vantagens que permitem identificar a ocorrência de falhas incipientes de forma online e calcular sua posição antes que evoluam para falhas permanentes. Dessa forma, este trabalho contribui para a estabilidade das redes isoladas, reduzindo descontinuidades no fornecimento e melhorando a qualidade do serviço prestado aos usuários.
Abstract
The detection of faults in insulated cables can be carried out through partial discharge measurements, using either offline or online operation modes. In contrast to the offline method, which requires system shutdown, the online mode enables cable diagnostics while the system remains energized. However, despite technological advancements, this approach presents limitations due to the sensitivity of the results to noise influence. Moreover, it does not allow for the precise localization of the fault point. The impedance-based method, applied in online mode for fault location, emerges as an alternative to overcome some of these challenges. Nevertheless, its application requires voltage and current measurements at both ends of the main conductor, and load variations increase the error in the location algorithm results. This work investigates the use of parameters and signals from the metallic sheath of insulated cables to calculate the position of incipient faults, based on the two-terminal impedance fault location method. The analysis shows that applying the method to the metallic sheath eliminates the need for measuring phase currents and improves the results by 55.86% when compared to the application of the same method to the main conductor.The proposed approach offers advantages that enable the detection of incipient faults online and the calculation of their location before they evolve into permanent failures. Thus, this work contributes to the stability of insulated networks, reducing supply discontinuities and improving the quality of service delivered to users.
Assunto
Engenharia elétrica, Cabos elétricos, Cabos elétricos - Localização de falhas, Blindagem (Eletricidade), Impedância (Eletricidade)
Palavras-chave
Blindagem metálica, Cabos isolados, Falhas incipientes, Localização de falhas, Método da impedância