DETECÇÃO DA SATURAÇÃO DE TRANSFORMADORES DE CORRENTE BASEADA NA TERCEIRA FUNÇÃO-DIFERENÇA DOS SINAIS DE CORRENTE

  • Júlio dos Santos
  • Artur Henrique Rodrigues
  • Humberto Hasselein
  • Gabrieli Pinarello Pizzolato
  • Mateus Camargo Franco
  • Eduardo Machado Dos Santos
Rótulo Transformadores, Corrente, Esquemas, proteção, Saturação, Magnética, Relés, Funções-diferença

Resumo

Os Transformadores de Corrente (TCs) são dispositivos de grande importância em esquemas de proteção de Sistemas Elétricos de Potência (SEP). Tais elementos devem reproduzir em seus terminais secundários, em menor escala, os sinais de corrente advindos da rede elétrica. Com isso, proporcionam o acesso de equipamentos de medição e proteção sem que os mesmos precisem suportar as altas correntes da rede. Por terem um núcleo formado de material ferromagnético, os TCs estão sujeitos a um fenômeno físico denominado saturação magnética. Quando ocorre a saturação do núcleo de um TC, seja esta causada por curtos-circuitos, por ação do fluxo magnético remanescente ou pelo mau dimensionamento do mesmo, os sinais de corrente reproduzidos passam a sofrer distorções e perdem fidelidade de reprodução em relação aos sinais da rede elétrica. Os TCs são responsáveis por enviar sinais de corrente aos relés de proteção, os quais são utilizados para acionar os disjuntores caso ocorra algum distúrbio no sistema. Como pode ser observada em Stringer (1998), Kojovic (2002) e Mooney (2008), a saturação de TCs e, por consequência, a distorção causada nos sinais de corrente enviados aos relés, pode ocasionar a má atuação das proteções de sobrecorrente e de distância. Sendo assim, quando o TC encontra-se saturado, o esquema de proteção pode ser prejudicado diminuindo a confiabilidade do SEP ao qual está inserido. Com o intuito de detectar intervalos nos quais os TCs encontram-se saturados, diversos algoritmos foram propostos na literatura para identificar tais intervalos com base no sinal de corrente analisado. A presente pesquisa tem por objetivo criar um algoritmo baseado na análise das funções-diferença do sinal distorcido, conforme demonstradas em Kang et al. (2004), para realizar a detecção dos intervalos de saturação do TC. O algoritmo proposto foi implementado no software Matlab®, com sinais coletados através do software EMTP-ATP de acordo com um sistema teste específico. Foram realizadas análises com simulações de curtos-circuitos monofásicos e trifásicos, com carga resistiva de 4 Ω conectada no secundário do TC. Além disso, foi variado o fluxo remanescente no núcleo entre 0 e 50%, de modo a observar a resposta do método em diferentes situações. O algoritmo proposto obteve resposta satisfatória em todos os casos para a detecção dos intervalos nos quais o TC encontra-se saturado e o sinal de corrente distorcido. Por fim, analisando os resultados obtidos pode ser concluído que os objetivos propostos foram alcançados, uma vez que o algoritmo proposto obteve sucesso na detecção dos intervalos de saturação do TC para os sinais de corrente utilizados nos testes realizados.

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Publicado
2020-08-28
Como Citar
DOS SANTOS, J.; HENRIQUE RODRIGUES, A.; HASSELEIN, H.; PINARELLO PIZZOLATO, G.; CAMARGO FRANCO, M.; MACHADO DOS SANTOS, E. DETECÇÃO DA SATURAÇÃO DE TRANSFORMADORES DE CORRENTE BASEADA NA TERCEIRA FUNÇÃO-DIFERENÇA DOS SINAIS DE CORRENTE. Anais do Salão Internacional de Ensino, Pesquisa e Extensão, v. 11, n. 2, 28 ago. 2020.