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Dissertação de Mestrado
DOI
https://doi.org/10.11606/D.106.2020.tde-10122020-122154
Documento
Autor
Nome completo
Giovanna de Lorenzi Canever
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Paulo, 2020
Orientador
Banca examinadora
Piantini, Alexandre (Presidente)
Coelho, Vilson Luiz
Janiszewski, Jorge Mieczyslaw
Kanashiro, Arnaldo Gakiya
Título em português
Avaliação do desempenho de linhas de 230 kV com underbuilt shield wire frente a descargas atmosféricas
Palavras-chave em português
Descargas Atmosféricas
Desempenho
Linhas de transmissão
Proteção
Sobretensões
Underbuilt shield wire
Resumo em português
O desenvolvimento desta dissertação teve por principal objetivo comparar os desempenhos de uma linha de 230 kV com e sem a instalação de um underbuilt shield wire, de modo a avaliar a eficácia da utilização desta técnica de proteção frente a descargas atmosféricas. Para tal, foram desenvolvidos modelos dos principais componentes da linha de transmissão a ser simulada em EMTP-RV®, sendo os modelos dos isoladores e da torre elaborados por meio de ensaios em laboratório para averiguação dos respectivos comportamentos quando submetidos a ondas impulsivas. As simulações e análises foram então divididas em duas etapas: na primeira, foram analisadas as influências que os parâmetros resistividade do solo, impedância de aterramento, tempo de frente da corrente e altura do underbuilt shield wire têm nas sobretensões nos isoladores da fase crítica (fase externa); na segunda, foram determinadas as correntes que causam disrupção no isolador da fase crítica, assim como as probabilidades de ocorrência dessas correntes, para a linha com e sem o underbuilt shield wire. Como resultados, observou-se que a resistividade do solo tem influência pouco significativa nas sobretensões nas cadeias de isoladores, enquanto a impedância de aterramento e os tempos de frente das correntes são determinantes na ocorrência de disrupções. Ao instalar o underbuilt shield wire, constatou-se que são necessárias correntes até 1,4 vezes maiores para ocasionar curto-circuitos entre os terminais das cadeias de isoladores. Em relação ao desempenho da linha, estimou-se que as reduções dos desligamentos variam entre 40% e 50% para a faixa de impedâncias de 50 Ohms a 300 Ohms.
Título em inglês
Lightning performance evaluation of 230 kV lines with underbuilt shield wire
Palavras-chave em inglês
Lightning Discharge
Performance
Protection Technique
Transmission Lines
Resumo em inglês
The development of this thesis had as main objective to compare the lightning performances of a 230 kV transmission line with and without an underbuilt shield wire to evaluate the efficiency of this technique upon lightning discharges. For such, the models of the main components of the transmission line were developed and the line was simulated using the software EMTP-RV®. The models of the insulators and of the tower were elaborated and tested in laboratory to ascertain their behaviors when submitted to impulsive waves. The simulations and analysis were divided into two phases. In the first one, the influence of the parameters soil resistivity, grounding impedance, current front time and underbuilt shield wire height on the overvoltages of the critical phase (external phase) were evaluated individually. In the second one, the currents that cause a disruption on the critical phase were determined, as well as the probability of occurrence of these currents for a line with and without the underbuilt shield wire. As main results, it was observed that the soil resistivity had little influence on the overvoltages on the insulator chains, while the grounding impedance and the current front time are decisive for the backflashover occurrence. When the underbuilt shield wire is installed, the currents must be approximately 1.4 times higher to result in a backflashover on the insulator chain. In relation to the lines performance, outages are reduced by 40% to 50% for the grounding impedance range that goes from 50 Ohms to 300 Ohms.
 
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Data de Publicação
2020-12-17
 
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