The Influence of the Frequency-Dependent Behavior of Ground Electrical Parameters on the Lightning Performance of Transmission Lines
Este estudo avalia o desempenho de uma linha de transmissão de 138 kV frente a descargas atmosféricas sob as premissas de parâmetros elétricos constantes e dependentes da frequência do solo. Um modelo de banda larga foi usado para incluir o comportamento de impedância dependente de frequência do sistema de aterramento da torre. As sobretensões através das cadeias de isolador foram simuladas usando o ATP e considerando as formas de onda representativas de onda de primeira corrente de retorno. As taxas de desligamento por Backflashover foram determinadas usando o método do Efeito de Disruptivo (DE). Verificou-se que a diminuição da resistividade do solo e da permissividade relativa resultante do efeito de dependência de frequência é responsável pela diminuição significativa das taxas de desligamento esperadas da linha testada, em uma faixa de 29-55% para distribuições realísticas de resistividade do solo ao longo da linha e uma consequente melhoria relevante do desempenho da linha em termos de relâmpagos.
The Influence of the Frequency-Dependent Behavior of Ground Electrical Parameters on the Lightning Performance of Transmission Lines
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DOI: I 10.22533/at.ed.3732123026
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Palavras-chave: linhas de transmissão, Sistemas de aterramento, parâmetros elétricos do solo dependents da frequência, performance frente a descargas atmosféricas, backflashover.
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Keywords: transmission lines; grounding systems, frequency-dependent soil electrical parameters, lightning performance, backflashover.
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Abstract:
This study evaluates the lightning performance of a 138 kV transmission line under the premises of constant and frequency-dependent soil electrical parameters. A wideband model was used to include the frequency-dependent impedance behavior of the tower grounding system. The overvoltages across the insulator strings were simulated using ATP and considering representative first stroke current waveforms. Backflashover outage rates were determined using the Disruptive Effect (DE) method. It was found that the decrease of soil resistivity and relative permittivity resulting from the frequency dependence effect is responsible for the significant decrease of the expected outage rates of the tested line, in a range of 29-55% for realistic distributions of soil resistivity along the line and a consequent relevant improvement of the lightning performance of the line.
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Número de páginas: 8
- Fernando Augusto Moreira
- Rafael Silva Alpio
- Felipe Mendes de Vasconcellos
