Localização de faltas em linhas de transmissão em corrente contínua segmentadas

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.