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Tese de Doutorado
DOI
10.11606/T.18.2010.tde-25102010-092314
Documento
Autor
Nome completo
Daniel Barbosa
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Carlos, 2010
Orientador
Banca examinadora
Coury, Denis Vinicius (Presidente)
Manassero Junior, Giovanni
Medeiros Júnior, Manoel Firmino de
Moreira, Fernando Augusto
Oleskovicz, Mario
Título em português
Sistema híbrido inteligente para o monitoramento e proteção de transformadores de potência
Palavras-chave em português
Alternative Transients Program (ATP)
Monitoramento de transformadores
Proteção diferencial
Sistema elétrico de potência
Sistemas inteligentes
Transformada de Clarke
Transformada wavelet
Transformadores de potência
Resumo em português
Este trabalho apresenta um conjunto de métodos para a proteção e o monitoramento de transformadores de potência baseado em sistemas inteligentes e na aplicação das transformadas de Clarke e Wavelet. A abordagem inteligente utilizada permite analisar a condição operativa dos transformadores de potência e detectar a ocorrência de defeito interno, distinguindo-a de outras situações de operação, como, a energização, a energização solidária, a saturação dos transformadores de corrente e a sobreexcitação. As tomadas de decisão das técnicas desenvolvidas são realizadas pela lógica fuzzy após o pré-processamento dos sinais de entrada por meio de diversos métodos, os quais variam de acordo com o algoritmo que esta sendo executado. Os algoritmos propostos foram testados por meio de simulações realizadas através do software Alternative Transients Program (ATP). É importante salientar que nas simulações do ATP foram modelados diversos equipamentos que constituem o sistema elétrico de potência, incluindo um gerador síncrono com regulação de velocidade, linhas de transmissão com variação em frequência, transformadores de potência com suas respectivas curvas de saturação, transformadores de potencial e de corrente. Estas modelagens tiveram por objetivo gerar dados das distintas situações de operação para a verificação e análise da metodologia proposta. Os resultados da pesquisa mostram a aplicabilidade dos algoritmos propostos na proteção e no monitoramento dos transformadores de potência, mesmo nas condições mais adversas, como na ocorrência da saturação dos transformadores de corrente, uma vez que os sinais de entrada distorcidos pela saturação são corrigidos por uma rede neural artificial. Os resultados apresentados comparam as respostas obtidas pelas técnicas propostas em relação às saídas de um relé comercial, habilitado à proteção diferencial percentual.
Título em inglês
Hybrid intelligent system for monitoring and protection of power transformers
Palavras-chave em inglês
Alternative Transients Program (ATP)
Clarke transform
Differential protection
Electrical power system
Intelligent systems
Monitoring of power transformers
Power transformer
Wavelet transform
Resumo em inglês
This work presents a set of methods for protecting and monitoring power transformers based on intelligent systems and the application of Clarke and Wavelet transforms. The intelligent approach allowed us to analyze the operating condition of power transformers and it discriminates between an internal fault and different operating conditions, as energization, sympathetic inrush, saturation of current transformers and overexcitation. Decision making is performed by fuzzy logic after the preprocessing of the input signals through various methods, varying according to which algorithm is running. It is important to point out that in the simulations using ATP many different power system equipment had been modeled, including a synchronous generator with speed regulation, transmission lines with variation in frequency, power transformers with their saturation curves, potential transformers and current transformers. The objective of these tests was to generate data for distinct situations for the verification and the analysis of the proposed methodologies. The results of the research show the applicability of the algorithms considered in protection and monitoring of power transformers, even in adverse conditions, such as saturation of current transformers, since the input signals are distorted by CT saturation corrected by artificial neural network. The results are compared to the ones presented by a commercial percentage differential relay.
 
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Daniel.pdf (10.34 Mbytes)
Data de Publicação
2010-11-10
 
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  • BARBOSA, Daniel, et al. Power Transformer Differential Protection Based on Clarke's Transform and Fuzzy Systems [doi:10.1109/TPWRD.2010.2097281]. IEEE Transactions on Power Delivery [online], 2011, vol. 26, n. 2, p. 1212-1220.
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