Localização de faltas em linhas de transmissão em corrente contínua segmentadas
PDF (Portuguese (Brazil))

How to Cite

Localização de faltas em linhas de transmissão em corrente contínua segmentadas. (2013). ForScience, 1(1), 33-48. https://doi.org/10.29069/forscience.2013v1n1.e43

Abstract

Este trabalho apresenta uma técnica para a localização de faltas em sistemas de transmissão High Voltage Direct Current (HVDC) constituídos por linhas aéreas e cabos isolados. O método foi baseado na coleta de dados de dois terminais nas extremidades do elo de corrente contínua e pela detecção de faltas através de coeficientes da Transformada Wavelet Discreta tipo Haar. A partir do problema proposto, foi simulado com o auxílio do Alternative Transient Program (ATP), um sistema de transmissão em corrente contínua monopolar com conversores a tiristor Current Source Converter (CSC), constituído de duas linhas aéreas de 150 km e 80 km, e um segmento intermediário de cabo subterrâneo com 80 km. Os dados das respostas transitórias de curtos-circuitos em diferentes segmentos do elo foram carregados em uma interface gráfica criada no Matrix Laboratory (MATLAB), para realizar as rotinas de pré-processamento, além de detectar e localizar a falta. O método foi testado para diferentes taxas de amostragem e impedâncias de falta, ele apresentou resultados satisfatórios na localização de faltas em todos os segmentos da linha, com erros em torno de 0,5% do comprimento total do elo, além do baixo custo computacional, o que mostra a viabilidade de sua implementação prática.

Palavras-chave: HVDC. Localização de faltas. ATP. Transformada Wavelet.

Location of faults in transmission lines in continuous segmented stream

Abstract

This paper presents a technique for location of faults in High Voltage Direct Current (HVDC) transmission systems constituted of overhead lines and cables. The method was based on data collection of two terminals on the extremity of the continuous stream link, and through the fault detection using the Discrete Wavelet Transform coefficients of Haar type. From the proposed problem, it was simulated, with the support of the Alternative Transient Program (ATP), a transmission system in monopolar continuous stream with thyristor converters Current Source Converter (CSC), constituted of two overhead lines of 150 km and 80 km, and an intermediate segment of underground cable with 80 km. The data of the transient responses of short circuits, in different segments of the link, were loaded in a graphical interface (GUI) created in Matrix Laboratory (MATLAB) to perform the routines of the pre-processing, besides detecting and localizing the fault. The method was tested for different sampling rates and fault impedances. It showed satisfactory results on the location of the faults in all segments of the line, with errors around 0.5 % of the total length of the link, beyond the low computational cost, which shows the viability of its practical implementation.

Keywords: HVDC. Fault location. ATP. Wavelet Transform.

PDF (Portuguese (Brazil))

References

ARRUDA, F. M. O. Localização de faltas em sistemas de transmissão de faltas em sistemas de transmissão em corrente contínua (HVDC) utilizando Transformada Wavelet. 2012. 129f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) Centro Federal de Educação tecnológica de Minas Gerais. Belo Horizonte; CEFET MG, 2012.

BORRÉ, A. C. Bidirecionamento de Potência no TAP HVDC. 2006. 101f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica), Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ). Rio de

Janeiro: UFRJ, 2006.

JENSE, A.; COUR-HARBO, A. Ripples in mathematics: the Wavelet transform. New York: Springer, 2001.

NANAYAKKARA, O. M. K. K.; RAJAPAKSE, A. D.; ACHAL, R. Location of DC line faults in conventional HVDC systems with segments of cables and overhead lines using terminal

Measurements. IEEE Transactions on Power Delivery, v. 27, n. 1, p. 279-288, jan. 2012.

OLIVEIRA, F. J. Localização de faltas em links de corrente contínua com cabos e linhas aéreas para sistemas HVDC. 2013. 153 f. Relatório (Iniciação Científica PIBIC/FAPEMIG),

Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais (CEFET MG). Belo Horizonte: CEFET MG, 2013.

OLIVEIRA, H. M. Análise de sinais para engenheiros: uma abordagem via Wavelets. São Paulo: Manole, 2003.

PASSOS, F. O. P. Solução para localização de faltas em linhas de transmissão não transpostas baseada em sincrofasores e algoritmo genético. 2010. 105f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) Universidade Federal de Itajubá (Unifei). Itajubá: Unifei, 2010.

VALINS, T. F. Relé digital de distância baseado na teoria de ondas viajantes e Transformada Wavelet. 2005. 143f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica), Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR). São Carlos: UFSCAR, 2005.

Authors who post on ForScience agree to the following terms:

- The said work is of own authorship and has never been published or sent to another magazine, this magazine having the right of exclusivity on the edition and publication, under the license Creative Commons Attribution License 3.0 (CC-BY-NC) which allows anyone to share to adapt the work according to the following terms:

  • Atribuição — You must give the appropriate credit, provide a link to the license and indicate if the changes have been made. You must do so in any reasonable circumstance, but in no way do you suggest to the licensor to support you or your use.

  • Non-Commercial — You may not use the material for commercial purposes.

- All coauthors are aware of and agree to the submission of the work in the evaluation process in ForScience Magazine.
 
- Authorizes publishers to make the necessary adjustments in the form of
but preserving the content.

- If plagiarism has been proven in any published work, this Journal is free of any responsibility, and its author (s) shall bear the penalties provided by law.

- Authors are authorized to take additional contracts separately, for non-exclusive distribution of the version of the work published in this journal (eg, publish in institutional repository or as a book chapter), with acknowledgment of authorship and initial publication in this journal.

- Authors are allowed and encouraged to publish and distribute their work online (eg in institutional repositories or on their personal page), as this can generate productive changes, as well as increase the impact and citation of the published work. However, it should be noted that once approved by the evaluators, the manuscript can not be changed. If the author wishes to do so, he should restart the submission process.