Repositório Institucional - Universidade Federal de Uberlândia: Efeito de condições ambientais sob a luz da Norma IEEE 738 na parametrização de relés de distância em linhas de transmissão
Please use this identifier to cite or link to this item: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/30039
Title: Efeito de condições ambientais sob a luz da Norma IEEE 738 na parametrização de relés de distância em linhas de transmissão
Alternate title (s): Effect of environmental conditions considering the IEEE 738 Standard on the adjustment of distance relays in transmission lines
Author: Nascimento, Diogo Andrade do
First Advisor: Bernardes, Wellington Maycon Santos
First member of the Committee: Camacho, José Roberto
Second member of the Committee: Macedo Junior, José Rubens
Summary: Um projeto adequado para transmissão de energia elétrica deve estar em consonância com certos princípios norteadores, entre eles: a continuidade, a confiabilidade, e a seletividade de atuação. Para tal, se faz necessário o uso de um conjunto de equipamentos que garantem proteção e confiabilidade do sistema − o relé de proteção e o disjuntor. Neste cenário, tem-se os relés de distância, que são responsáveis por proteger as linhas de transmissão de eventuais faltas ocorridas. Apesar de seu uso ser de grande utilidade atualmente, ainda ocorrem muitas falhas devido ao ajuste equívoco de sua impedância de referência. Muitas das vezes, tal erro se deve às mudanças de temperatura no cabo condutor, que provocam uma alteração na impedância da linha de transmissão, tornando assim o ajuste impreciso. Os principais fatores que provocam a alteração na temperatura do cabo condutor − temperatura ambiente, corrente elétrica, velocidade dos ventos, radiação solar e posição geográfica dos cabos − foram exaustivamente detalhados neste trabalho. Portanto, o objetivo principal do trabalho foi elaborar um sistema que corrige a impedância da linha de transmissão a partir de dados de entrada referentes a condições climáticas, conforme reza a norma IEEE738. Para tanto, utilizou-se a ferramenta SIMULINK do software MATLAB. Os resultados obtidos foram bem promissores mostrando que, para variações bruscas na temperatura ambiente, os relés não corrigidos apresentaram erros de precisão de até 16% na aferição da impedância da linha de transmissão. Outro caso de grande relevância observado, foi a relação temperatura versus corrente elétrica, onde o relé não corrigido apresentou um erro de precisão da ordem de até 12% na medição da impedância. Tanto a corrente elétrica, quanto a temperatura ambiente possuem relação diretamente proporcional à temperatura do cabo condutor. Por fim, a partir da correção da impedância da linha de transmissão por meio dos dados de entrada, é possível garantir um ajuste mais preciso e um sistema de proteção mais confiável.
Abstract: An adequate power system transmission project must agree with certain guiding principles, among them: continuity, reliability, and selectivity of each action. Using a set of equipment that guarantees protection and trustability to the system is necessary − the protecting relay and the circuit breaker. In this scenario, there are distance relays responsible for protecting the transmission lines from possible faults. Although this device is largely used in the electrical sector nowadays, many failures still occur due to its reference impedance's equivocal adjustment. Often, this error is due to temperature changes in the conductor cable, which cause a change in the transmission line impedance, thus making the adjustment inaccurate. The main factors that cause changes in temperature of the conductor cable - ambient temperature, electric current, wind speeds, solar radiation, and geographical position of the cables - were exhaustively detailed in this work. Therefore, the work's main objective was to develop a computational system that corrects the impedance of the transmission line from input data related to climatic conditions, according to the IEEE738 standard. For this, the author used the tool SIMULINK from MATLAB software. The obtained results showed that, for sudden variations in the ambient temperature, the conventional relays showed a precision error of up to 16% in the measurement of the transmission line impedance. Another observed case of great relevance was the temperature versus electric current relationship, where the conventional relay had an accuracy error of up to 12% in the impedance measurement. Both the electric current and the ambient temperature are directly proportional to the temperature of the conductor cable. Finally, by correcting the impedance of the transmission line using the input data, it is possible to guarantee a more precise adjustment and a more reliable protection system.
Keywords: Linhas de transmissão
IEEE738
Area (s) of CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA::SISTEMAS ELETRICOS DE POTENCIA::TRANSMISSAO DA ENERGIA ELETRICA, DISTRIBUICAO DA ENERGIA ELETRICA
Quote: NASCIMENTO, Diogo Andrade do. Efeito de condições ambientais sob a luz da Norma IEEE 738 na parametrização de relés de distância em linhas de transmissão. 2020. 78 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Elétrica) – Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2020.