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Doctoral Thesis
DOI
10.11606/T.3.2017.tde-10102017-111817
Document
Author
Full name
Welson Bassi
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Paulo, 2005
Supervisor
Committee
Burani, Geraldo Francisco (President)
Altafim, Ruy Alberto Corrêa
Janiszewski, Jorge Mieczyslaw
Kanashiro, Arnaldo Gakiya
Piantini, Alexandre
Title in Portuguese
Caracterização de equipamentos e instalações residenciais de baixa tensão aplicada ao estudo de transitórios de origem atmosférica.
Keywords in Portuguese
Baixa tensão
Descargas atmosféricas
Distribuição de energia elétrica
Instalações elétricas
Modelagem
Modelo
Proteção contra surtos
Raios
Sistema de distribuição
Transitórios
Abstract in Portuguese
Este trabalho apresenta um estudo de caracterização das impedâncias de entrada, em função da frequência, de instalações residenciais de baixa tensão e diversos equipamentos eletro-eletrônicos comumente encontrados. As respostas em frequência medidas são ajustadas e modeladas por redes RLC simples, mas efetivas, que podem ser utilizadas em qualquer programa computacional para simulações de transitórios. A faixa de frequências, até 5 MHz, permite o uso desses modelos em estudos associados a transitórios atmosféricos ou causados por chaveamentos. É importante ressaltar a existência de muito poucos trabalhos nesse assunto, pois, usualmente, as instalações de baixa tensão, ou os equipamentos conectados, são representadas por simples elementos concentrados, resistores, indutores ou capacitores. Por outro lado, sabe-se que os níveis de sobretensões em um sistema, ou instalação, são fortemente dependentes das cargas conectadas e, quanto mais precisos os modelos, melhores e mais confiáveis simulações são obtidas. Este trabalho inclui simulações com o programa computacional ATP utilizando os modelos desenvolvidos para avaliação de surtos em uma rede de distribuição típica submetida a descargas atmosféricas diretas no circuito primário. Além disso, utilizando o programa Pspice, são realizadas simulações da resposta interna de uma instalação residencial, com diversos equipamentos conectados, e submetida a surtos atmosféricos em sua entrada. O trabalho concentra informações práticas e úteis sobre estudos de surtos em sistemas e instalações de baixa tensão
Title in English
Low voltage residential equipment and installations modelling applied to the study of lightning transients.
Keywords in English
Lightning
Low-voltage
Model
Modelling
Power distribution
Power distribution lines
Power system transients
Surge protection
Abstract in English
This work presents a study of impedance characteristics, over a wide range of frequencies, of residential low-voltage installations and electric-electronic appliances, commonly found in residential installations. The measured frequency responses are fitted and modeled by simple, but effective, RLC networks, that can be used in any software for transient simulations. The range of frequencies, up to 5 MHz, allows the use of these models considering lightning or switching studies. It is of importance to point the lack of publications focusing this topic, because usually the low-voltage installations, or connected equipment, are represented by simple lumped components inductances, resistances or capacitances. Otherwise, it is well known that the overvoltage level of a system, or installation, is strongly dependent on the connected loads and for more precise models, better and more reliable simulation results are obtained. This work includes ATP software simulations using the developed models for evaluation of surges in a typical distribution network subjected to direct lightning strikes at the primary circuit. Furthermore, simulations of internal response of a low-voltage installation with connected equipment and subjected to lightning surges in its entrance is performed using the Pspice software. The work summarizes practical and useful information about the low-voltage surge studies on low-voltage systems.
 
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WelsonBassi_T.pdf (4.29 Mbytes)
Publishing Date
2017-10-10
 
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