Modelos no domínio do tempo para o cálculo de tensões induzidas por descargas atmosféricas em programas de simulação de transitórios eletromagnéticos
| العنوان: | Modelos no domínio do tempo para o cálculo de tensões induzidas por descargas atmosféricas em programas de simulação de transitórios eletromagnéticos |
|---|---|
| المؤلفون: | Ósis Eduardo Silva Leal |
| المساهمون: | Alberto Resende De Conti, Alexandre Piantini, Célio Fonseca Barbosa, Rafael Silva Alípio, Miguel de Brito Guimarães Neto, Fernando Henrique Silveira |
| المصدر: | Repositório Institucional da UFMG Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG) instacron:UFMG |
| بيانات النشر: | Universidade Federal de Minas Gerais, 2020. |
| سنة النشر: | 2020 |
| مصطلحات موضوعية: | Modelos de linhas de transmissão, Transitórios (Eletricidade), Linhas elétricas, Engenharia - Modelos, Tensões induzidas, Descargas atmosféricas, Simuladores de transitórios eletromagnéticos, Engenharia elétrica, Descargas elétricas |
| الوصف: | Estudos de sobretensões provocadas por descargas atmosféricas em sistemas elétricos são frequentemente realizados em plataformas de simulação de transitórios eletromagnéticos. Essas plataformas facilitam, por meio de sua vasta e expansiva biblioteca de componentes, uma representação realística de sistemas elétricos com topologia complexa. Porém, os modelos de linha de transmissão disponíveis em tais plataformas não incluem os efeitos de campos eletromagnéticos externos em sua formulação, o que inviabiliza seu uso na simulação de tensões induzidas por descargas atmosféricas indiretas. Para realizar esse tipo de estudo, é necessário implementar um modelo de linha dedicado que inclua o efeito de campos externos e, em seguida, realizar a interface desse modelo com a plataforma de simulação. Esse processo é problemático, pois além de reduzir a eficiência da simulação pode introduzir erros e problemas de instabilidade numérica. Nesta tese, propõem-se dois modelos originais para o cálculo de sobretensões induzidas por descargas atmosféricas que possibilitam o uso direto dos modelos de linhas de transmissão com parâmetros variáveis com a frequência já disponíveis em simuladores de transitórios eletromagnéticos. O primeiro modelo, compatível com o modelo de linha de transmissão JMarti, ou Fd-line, é desenvolvido no domínio modal. O segundo modelo, compatível com o modelo de linha de transmissão ULM (Universal Line Model), é desenvolvido diretamente no domínio das fases. A validade dos modelos é demonstrada por meio de comparações com resultados obtidos com modelos consagrados na literatura e resultados experimentais. A eficiência computacional dos modelos propostos e sua sensibilidade à segmentação e às técnicas de integração utilizadas também são investigadas. Os resultados obtidos indicam que os modelos propostos podem ser empregados de forma eficiente e consistente na simulação de tensões induzidas por descargas atmosféricas em plataformas de simulação de transitórios eletromagnéticos. Studies of lightning overvoltages in electrical systems are frequently performed in electromagnetic transient simulators. These platforms allow, through their vast and expansive library of components, a realistic representation of electrical systems with complex topology. However, the transmission line models available on such platforms do not include the effects of external electromagnetic fields in their formulation, which hinders their use of such models in the simulation of voltages induced by indirect lightning strikes. In order to perform this type of study, it is necessary to implement a dedicated line model that includes the effect of external fields and then to perform the interface of this model with the electromagnetic transient simulator. This process is problematic for reducing the efficiency of the simulation and introducing errors and numerical instability problems. In this thesis, two novel models are proposed for the calculation of lightning-induced voltages that allow the direct use of the frequency-dependent transmission line models already available in electromagnetic transient simulators. The first model, compatible with the JMarti transmission line model, also known as Fd-line, is developed in the modal domain. The second model, compatible with the Universal Line Model (ULM), is developed in the phase domain. The validity of the models is demonstrated through comparisons with results obtained with models available in the literature and experimental results. The computational efficiency of the proposed models and their sensitivity to segmentation and integration techniques are also investigated. The obtained results indicate that the proposed models can be used efficiently and consistently in the simulation of lightning-induced voltages on electromagnetic transient simulators. |
| اللغة: | Portuguese |
| URL الوصول: | https://explore.openaire.eu/search/publication?articleId=od______3056::9562a9425c22bde0a3f1806bfd34aef0 https://orcid.org/0000-0001-9362-8697 |
| حقوق: | OPEN |
| رقم الأكسشن: | edsair.od......3056..9562a9425c22bde0a3f1806bfd34aef0 |
| قاعدة البيانات: | OpenAIRE |
| الوصف غير متاح. |