Double-Ended Traveling Wave-Based Pole-to-Ground Fault Location Method for HVDC Transmission Lines
Transitórios eletromagnéticos, ondas viajantes, localização de faltas, sistemas de potência, linhas de transmissão em corrente contínua
Nesta tese, propõe-se um método de localização de faltas polo-terra baseado na teoria das ondas viajantes usando dados de dois terminais para linhas de transmissão de alta tensão em corrente contínua. Faltas polo-terra são mais frequentes e críticas do que faltas polo-polo nesse tipo de linha de transmissão. Dessa forma, é crucial localizar com precisão faltas polo-terra para que essas linhas sejam reparadas rapidamente após desligamentos não programados. Ao realizar uma análise da propagação de ondas viajantes lançadas por faltas polo-terra, descobriuse que as ondas refratadas no ponto de falta podem ser detectadas usando um critério baseado em amplitude e polaridade. Com base nessa descoberta, propõe-se um método de localização de faltas polo-terra, livre da necessidade de configurar a velocidade de propagação das ondas viajantes e de meios de sincronização de dados. Foram realizadas simulações de faltas no sistema de alta tensão em corrente contínua do Rio Madeira usando o Alternative Transients Program. A linha de transmissão foi implementada usando o modelo JMarti dependente na frequência e com parâmetros distribuídos. De acordo com resultados, o método mostrou ser preciso, apresentando erros na localização das faltas menores que 0,6 km (0,02% do comprimento da linha de transmissão). Além disso, o método se revelou, realmente, imune à desalinhamentos na sincronização de dados. Além disso, o método se mostrou robusto à diferentes resistências de falta, níveis de ruído, resistividades do solo e frequências de amostragem. Por fim, através de um estudo comparativo, mostrou-se que o método é mais simples, preciso e robusto do que os métodos de localização de faltas baseados em ondas viajantes no estado da arte.