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Tipo: TCC
Título : Estudo de saturação de transformadores de corrente conforme a norma IEC 61869-2 utilizando o software ATPDraw
Autor : Ribeiro, Juan Jackson Holanda Ponte
Tutor: Sampaio, Raimundo Furtado
Co-asesor: Gregory, Raquel Cristina Filiagi
Palabras clave en portugués brasileño: Transformadores de Corrente (TCs;Saturação;Subestação;Proteção;ATPDraw;IEC 61869-2;Curto-circuito;Relés de Proteção
Palabras clave en inglés: Current transformers;Saturation;Electrical protection;ATPDraw;Short-circuit;Protection Relays
Áreas de Conocimiento - CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA
Fecha de publicación : 2024
Citación : RIBEIRO, Juan Jackson Holanda Ponte. Estudo de saturação de transformadores de corrente conforme a norma IEC 61869-2 utilizando o software ATPDraw. 2024. 79 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Elétrica) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2024.
Resumen en portugués brasileño: A saturação dos transformadores de corrente (TCs) em sistemas de potência de alta tensão é um problema crítico, pois afeta diretamente a precisão dos dispositivos de proteção, como o relé, que depende de medições corretas para realizar sua função. Em cenários de curto-circuito, os TCs podem entrar em saturação, comprometendo a medição da corrente e levando a possíveis falhas operacionais, como a não atuação ou atuação indevida das proteções. Diante disso, a crescente demanda por maior confiabilidade e segurança nas redes elétricas, somada às exigências do Operador Nacional do Sistema (ONS), torna imperativo estudar e dimensionar corretamente os TCs para evitar problemas em situações críticas. Neste contexto, este trabalho tem o objetivo de analisar o comportamento dos TCs de uma subestação de 500 kV em situações de curto-circuito, com foco na sua saturação, utilizando cálculos analíticos baseados na norma IEC 61869-2 e simulações realizadas no software ATPDraw. O intuito é verificar por quanto tempo o TC mantém sua precisão durante um curto-circuito e avaliar se o equipamento atende aos requisitos mínimos exigidos para o correto funcionamento dos relés de proteção. A metodologia adotada envolveu a realização de cálculos da força eletromotriz (FEM), seguidos de simulações computacionais que reproduzem cenários de curto-circuito e observação da corrente secundária do TC, bem como o seu estado de saturação. Essa avaliação permite viabilizar meios de comparação entre os resultados analíticos e os simulados. Os resultados mostraram que os TCs analisados mantiveram sua precisão dentro do tempo adotado como limite, garantindo a correta atuação dos relés de proteção durante o curto-circuito. Esses resultados foram validados tanto pelas simulações quanto pelos cálculos analíticos, demonstrando a confiabilidade do modelo simulado e sua conformidade com as normas aplicáveis. Com base nesses resultados, os valores calculados podem ser enviados ao fabricante para o dimensionamento do TC, assegurando que o equipamento atenda às exigências do ONS e as condições operacionais da subestação estudada.
Abstract: Current transformer (CT) saturation in high-voltage power systems is a critical issue, as it directly affects the accuracy of protection devices, such as relays, which depend on correct measurements to perform their function. In short-circuit scenarios, CTs can saturate, compromising current measurement and potentially leading to operational failures, such as non-operation or improper operation of protections. Given this, the increasing demand for greater reliability and safety in electrical networks, coupled with the requirements of the National System Operator (ONS), makes it imperative to study and properly size CTs to avoid problems in critical situations. This work aims to analyze the behavior of CTs in a 500 kV substation under short-circuit conditions, focusing on their saturation, using analytical calculations based on IEC 61869-2 and simulations performed in ATPDraw software. The purpose is to verify how long the CT maintains its accuracy during a short circuit and assess whether the equipment meets the minimum requirements needed for the correct operation of protective relays. The methodology involved performing electromotive force (EMF) calculations, followed by computational simulations that reproduce short-circuit scenarios and observe the CT's secondary current and saturation state. This evaluation enables a comparison between the analytical and simulated results. The results showed that the analyzed CTs maintain their accuracy within the time limit adopted, ensuring the correct operation of protective relays during the short circuit. These results were validated by both the simulations and analytical calculations, demonstrating the reliability of the simulated model and its compliance with applicable standards. Based on these results, the calculated values can be sent to the manufacturer for CT sizing, ensuring that the equipment meets the ONS requirements and the operational conditions of the studied substation.
URI : http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/79214
Lattes del autor: http://lattes.cnpq.br/2585453957095122
ORCID del tutor: https://orcid.org/0000-0001-7445-437X
Lattes del tutor: http://lattes.cnpq.br/9936530790182581
ORCID del co-asesor: https://orcid.org/0000-0001-9442-1401
Lattes del co-asesor: http://lattes.cnpq.br/9318165631771596
Derechos de acceso: Acesso Aberto
Aparece en las colecciones: ENGENHARIA ELÉTRICA - Monografias

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