Avaliação do Efeito Dependente da Frequência dos Parâmetros do Solo na Resposta Impulsiva do Aterramento e nas Sobretensões de Origem Atmosférica em Linhas de Transmissão
Este trabalho investiga o impacto de considerar ou não as características dependentes da frequência do sistema de aterramento de uma linha de transmissão típica brasileira de 138 kV sobre a resposta impulsiva dos eletrodos de aterramento e as sobretensões desenvolvidas através das cadeias de isoladores da linha quando esta é submetida a descargas atmosféricas (primeiras descargas e subsequentes), enquanto o aterramento do “pé” da torre é representado por um modelo de banda larga. O ATP (Alternative Transients Program) foi utilizado para simulação dos fenômenos transitórios. Os resultados indicaram que a dependência da frequência é responsável por uma relevante diminuição da elevação do potencial de aterramento (GPR) e das sobretensões desenvolvidas na linha, variando entre 6% e 42% e 2,1% a 34%, respectivamente, considerando uma ampla faixa de resistividades do solo em baixa frequência (300 a 10.000 Ω∙m). Tomando como referência os resultados simulados, ao se utilizar o modelo a parâmetros constantes, pode-se incorrer em superdimensionamento de proteções de linhas de transmissão, ocasionando custos desnecessários.
Avaliação do Efeito Dependente da Frequência dos Parâmetros do Solo na Resposta Impulsiva do Aterramento e nas Sobretensões de Origem Atmosférica em Linhas de Transmissão
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DOI: 10.22533/at.ed.13821130513
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Palavras-chave: linhas de transmissão, sistema de aterramento, comportamento dependente da frequência, resistividade do solo, permissividade do solo.
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Keywords: transmission lines; grounding systems, frequency-dependent behavior, ground resistivity, ground permittivity.
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Abstract:
This work investigates the impact of considering or not the frequency dependent characteristics of the grounding system of a typical Brazilian 138 kV transmission line on the lightning response of the grounding electrodes and the overvoltages developed across the insulator strings of the overhead line when it is subjected to lightning strikes (first and subsequent strokes), while the "tower-footing" grounding is represented by a wideband model. The ATP (Alternative Transients Program) was used to simulate the transient phenomena.The results indicated that frequency dependence is responsible for a relevant decrease in the grounding potential rise (GPR) and the developed overvoltages, ranging from 6% to 42% and 2.1% to 34%, respectively, considering a wide range of soil resistivities at low frequency (300 to 10,000 Ω∙m). Taking the simulated results as a reference, when using the model at constant parameters, transmission line protections could be oversized, leading to unnecessary costs.
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Número de páginas: 8
- Fernando Augusto Moreira
- Rafael Silva Alipio
- Felipe Mendes de Vasconcellos
