dc.creator | Oliveira, Cezar Augusto da Silva | |
dc.date.accessioned | 2021-10-26T18:46:00Z | |
dc.date.available | 2021-10-26T18:46:00Z | |
dc.date.issued | 2021-06-29 | |
dc.identifier.uri | http://repositorio.ufsm.br/handle/1/22620 | |
dc.description.abstract | The electrical system is subject to several types of failure occurrences, short circuits and abnormal operating
conditions, thus producing transients in the network. For these reasons, it is essential that circuit breakers
play their role in ensuring the protection and integrity of electrical installations. Thus, they require special
attention in their dimensioning and studies of overcoming by Transient Recovery Voltages (TRVs). The most
common types of faults in electrical installations are short circuits, so the equivalent impedances in the
electrical system undergo changes. As a result, operational risks of circuit breakers already installed and
overrun by TRV increase. In view of all this, there are IEEE STD C37.011-2011 and IEEE STD C37.04b-
2008 standards that are technical guides for the analysis and specification of circuit breakers, establishing
maximum capacities to avoid overruns against TRV. These patterns helped in the understanding and
evaluation of the circuit breaker object of this case study. Thus, this study aims to evaluate the performance
with a focus on TRV of an SF6 gas insulated circuit breaker from a 69 kV substation located in an industrial
electrical installation. Different study scenarios are investigated such as, for example, complete circuit
representing the electrical installations of the substation and simplified electrical circuit of this substation. In
addition, for this TRV analysis, the actual intrinsic capacitance values of the equipment and values
recommended by the IEEE STD C37.011standard were used. Furthermore, changes were caused in the
equivalent impedances of the electrical network and in the voltage level, presupposing a change in
characteristics of the electrical system of the distributor agent. The simulations were performed using
EMTP/ATP and its ATPDraw graphics preprocessor. The results show the need to carry out a detailed TRV
analysis during the development of a substation project, to ensure the proper sizing of the circuit breaker for
a specific application. Another objective of this work was to analytically model the simplified electrical
circuit of the electrical installations of the substation. Therefore, with this mathematical equation a TRV
signal was reproduced, and this signal was compared with the results presented by the ATP/EMTP and PSIM
software. Thus, the work also contributes to the development of analytical modeling presented for TRV
analysis. The result of the TRV signal found through this proposed method was satisfactory and consistent,
thus becoming a tool for comparing the result in this case study. | eng |
dc.language | por | por |
dc.publisher | Universidade Federal de Santa Maria | por |
dc.rights | Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International | * |
dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ | * |
dc.subject | Tensão de restabelecimento transitória | por |
dc.subject | Disjuntor | por |
dc.subject | Modelagem analítica | por |
dc.subject | ATPDraw | por |
dc.subject | Transient recovery voltage | eng |
dc.subject | Circuit breaker | eng |
dc.subject | Analytical modeling | eng |
dc.title | Análise da tensão de restabelecimento transitória em disjuntor de alta tensão: estudo de caso em uma instalação elétrica industrial | por |
dc.title.alternative | Analysis of the transient recovery voltage in high voltage breaker: case study in an industrial electrical installation | eng |
dc.type | Dissertação | por |
dc.description.resumo | O sistema elétrico é passível a diversos tipos de ocorrências de falhas, curtos-circuitos e condições anormais
de operação, assim, produzindo transitórios na rede. Por estes motivos, é fundamental que os disjuntores
desempenhem seu papel para garantir a proteção e integridade nas instalações elétricas. Desta forma, exigem
atenção especial em seu dimensionamento e estudos de superação por Tensões de Restabelecimento Transitórias
(TRTs). Os tipos de falhas mais comuns em instalações elétricas é o curto-circuito, logo, as impedâncias
equivalentes no sistema elétrico sofrem alterações. Com isso, aumentam riscos operacionais dos disjuntores
já instalados e superação por TRT. Frente a tudo isso, existem padrões IEEE STD C37.011-2011 e
IEEE STD C37.04b-2008 que são guias técnicos para a análise e a especificação de disjuntores, estabelecendo
capacidades máximas para evitar a superação frente a TRT. Estes padrões auxiliaram no entendimento
e na avalição do disjuntor objeto deste estudo de caso. Assim, este estudo tem como objetivo avaliar o desempenho
com foco na TRT de um disjuntor isolado à gás SF6 de uma subestação de 69 kV localizada em
uma instalação elétrica industrial. Diferentes cenários de estudos são averiguados como, por exemplo, circuito
completo representando as instalações elétricas da subestação e circuito elétrico simplificado desta subestação.
Além disso, para esta análise de TRT foram utilizados valores de capacitâncias intrínsecas reais
dos equipamentos e também valores recomendados pelo padrão IEEE STD C37.011. Ainda, provocou-se
alterações nas impedâncias equivalentes da rede elétrica e no nível de tensão, pressupondo uma mudança nas
características do sistema elétrico do agente distribuidor. As simulações foram executadas através do
EMTP/ATP e do seu pré-processador gráfico ATPDraw. Os resultados mostram a necessidade de realizar
uma análise TRT detalhada durante o desenvolvimento do projeto de uma subestação, para garantir o dimensionamento
adequado do disjuntor para uma aplicação específica. Outro objetivo deste trabalho foi modelar
analiticamente o circuito elétrico simplificado das instalações elétricas da subestação. Logo, com esta equação
matemática reproduziu-se um sinal de TRT e comparou-se este sinal com os resultados apresentados
pelos softwares ATP/EMTP e PSIM. Dessa forma, o trabalho contribui também pelo desenvolvimento da
modelagem analítica apresentada para análise de TRT, pois o resultado do sinal de TRT encontrado por meio
deste método proposto, foi satisfatório e condizente, assim, tornando-se uma ferramenta para comparação de
resultado neste estudo de caso. | por |
dc.contributor.advisor1 | Morais, Adriano Peres de | |
dc.contributor.advisor1Lattes | http://lattes.cnpq.br/2780595038162903 | por |
dc.contributor.referee1 | Cardoso Junior, Ghendy | |
dc.creator.Lattes | http://lattes.cnpq.br/7327104798426332 | por |
dc.publisher.country | Brasil | por |
dc.publisher.department | Engenharia Elétrica | por |
dc.publisher.initials | UFSM | por |
dc.publisher.program | Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica | por |
dc.subject.cnpq | CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA | por |
dc.publisher.unidade | Centro de Tecnologia | por |