LOCALIZAÇÃO AUTOMÁTICA DE FALTAS EM LINHAS DE TRANSMISSÃO DE CIRCUITO DUPLO

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1 LOCALIAÇÃO AUTOÁTICA DE FALTAS E LINHAS DE TRANSISSÃO DE CIRCUITO DUPLO THIAGO ATOINHOS DE SOUA Orienador: Clever Sebasião Pereira Filho Disseração apreada ao Programa de Pós-graduação em Engenharia Elérica, como pare dos requisios exigidos para obenção do íulo de esre em Engenharia Elérica PROGRAA DE PÓS-GRADUAÇÃO E ENGENHARIA ELÉTRICA ESCOLA DE ENGENHARIA DA UFG 7

2 À Deus pelos dons concedidos, pela luz na caminhada, pela cereza na viória. iii

3 Agradecimenos Ao professor Clever pela orienação, amizade e dedicação ao longo dos úlimos anos. Aos meus pais, irmão e noiva por odo amor, carinho e dedicação ao longo de odos os momenos de minha vida. Aos colegas do Prolab pela amizade, incenivo e ajuda no dia a dia. Aos familiares, amigos e àqueles que de uma forma ou de oura conribuíram no decorrer desa eapa. uio obrigado. iv

4 Resumo A localização de falas em linhas de circuio duplo esá, aualmene, em um eságio de devolvimeno inferior se comparado aos progressos obidos pelos méodos para linhas de circuio simples. A localização de falas para esas linhas pode ser consideravelmene influenciada pelo acoplameno múuo enre os circuios. A maioria dos méodos de localização de falas exies não foi devolvido levando-se em cona a exisência do segundo circuio. Desa forma, usualmene emse uma modelagem incomplea, o que leva o algorimo a errar na esimaiva do local de fala, quando aplicado a uma linha de circuio duplo. Em ouros casos, uiliza-se uma modelagem muio simples das linhas, fao que ambém leva a um localizador com precisão indesejável, especialmene quando são uilizados em linhas relaivamene longas, comuns no Brasil. Nese rabalho será apreado um esudo de uma écnica de localização auomáica de falas em linhas de ransmissão de circuio duplo, com a uilização de dados de ensão e correne de dois erminais de ambos os circuios. A meodologia uilizada propõe o uso de marizes que ransformam linhas de circuio duplo em dois circuios perfeiamene desacoplados, denominados respecivamene circuio adiivo e circuio diferencial. Em seguida, aplica-se o méodo de Johns & Jamalli para linhas de circuio simples uilizando como parâmeros de enrada os dados perencenes ao circuio diferencial, do original esa abordagem no domínio da freqüência. Além do local da fala, será apreado o Faor de Desconfiança, um ouro parâmero para se inferir a qualidade do resulado obido. Para verificar o desempenho do sisema compuacional devolvido no alab foram uilizados arquivos obidos do sofware de simulação de ransiórios eleromagnéicos ATP. As simulações foram feias com variação dos ajuses de disância do pono de fala, ipo de fala, ângulo de incidência, resisência de fala e capacidade das fones equivalenes erminais. Adicionalmene foi verificado o desempenho do sisema frene a um caso real do Sisema Inerligado Nacional (SIN). Os resulados obidos mosraram que a meodologia aplicada melhora significaivamene as esimaivas do local de fala quando comparado com os resulados obidos pelo méodo original de Johns & Jamalli para linhas de circuio simples ignorando-se o circuio são. v

5 Absrac Faul locaion on parallel lines sill has an inferior level of developmen if compared o he obained progress on single circui lines. The faul locaion for double circui or parallel lines can be considerably influenced by he muual coupling beween circuis. The majoriy of mehods for faul locaion were no developed considering he exice of he second circui. In such way, here is an incomplee modeling, which leads he algorihm o a wrong faul s incidence poin esimaive when used on a double circui line. In oher cases, a very simple lines model is used, ha also leads o a locaor wih undesirable precision, especially when dealing wih relaively long lines, ypically found in Brazil. This disseraion will pre a sudy of an auomaic faul locaion echnique on double circui ransmission lines, wih he use of volage and curren daa from wo erminals of boh circuis. The developed mehodology uses marix decomposiion ha ransforms double circui lines ino wo decoupled circuis, called addiive circui and differenial circui. The nex sep consiss on using single circui Johns & Jamalli s mehod on differenial circui s daa. I is an original approach in he frequency domain. Beyond faul s incidence poin, he Unreliable Facor will also be preed; wich is anoher parameer ha les infer he qualiy of he resuls. The developed rouines had been implemened hrough alab sofware. The fundamenal characerisics of he faul locaion algorihm was deermined by esing he daa generaed by ATP, a ransien simulaor program. A wide range of line parameers was evaluaed such as faul posiion, ype, and resisance; source impedance raio and ohers. A real daa case was also used. The resuls showed ha he developed mehodology is able o produce a beer faul locaion esimaive when compared o he original Johns & Jamalli s single circui mehod wih he non-fauled circui ignored. vi

6 Sumário AGRADECIENTOS RESUO ABSTRACT SUÁRIO IV V VI VII. INTRODUÇÃO.. O NOVO ODELO REGULATÓRIO.. A REUNERAÇÃO DO NEGÓCIO TRANSISSÃO.. OS DESAFIOS ENFRENTADOS PELO EPREENDEDOR.4. AS LINHAS DE CIRCUITO DUPLO 5.5. TÉCNICAS DE LOCALIAÇÃO DE FALTAS 6.6. AS LINHAS DE CIRCUITO DUPLO E OS ÉTODOS DE LOCALIAÇÃO AUTOÁTICA DE FALTAS FASORIAIS 7.7. OBJETIVOS 7.8. DESCRIÇÃO DO TRABALHO 8. ÉTODOS DE LOCALIAÇÃO AUTOÁTICA DE FALTAS E LINHAS DE TRANSISSÃO DE CIRCUITO DUPLO 9.. INTRODUÇÃO 9.. POSSÍVEIS FONTES DE ERRO 9.. FAÍLIAS DE TÉCNICAS DE LOCALIAÇÃO DE FALTAS E LINHAS DE TRANSISSÃO.4. ABORDAGENS PARA LINHAS DE CIRCUITO DUPLO.5. O ALGORITO DE JOHNS & JAALLI. A ETODOLOGIA DESENVOLVIDA 5.. FILOSOFIA DE LOCALIAÇÃO DE FALTAS 5.. A IPLEENTAÇÃO COPUTACIONAL 6... ENTRADAS DE DADOS 6... ROTINAS DE PRÉ-PROCESSAENTO... ESTIAÇÃO FASORIAL..4. DETERINAÇÃO DO INSTANTE DA FALTA E A IDENTIFICAÇÃO DO SEU TIPO O ÉTODO DE LOCALIAÇÃO DE FALTAS LOCALIAÇÃO DA FALTA 5.. O CASO REAL 5 vii

7 4. RESULTADOS CONSIDERAÇÕES INICIAIS RESULTADOS DE CASOS SIULADOS RESULTADO DO CASO REAL ANÁLISE DOS RESULTADOS 9 5. CONCLUSÕES E PROPOSTAS DE CONTINUIDADE CONCLUSÃO PROPOSTAS DE CONTINUIDADE 98 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 99 viii

8 Lisa de Tabelas Tabela. - Receia Anual Permiida... 5 Tabela. - Coeficienes de Divisão usados para a deerminação dos sinais no laço de fala... 7 Tabela. - Coeficienes de Peso usados para a esimação da queda de ensão na resisência de fala... 7 Tabela. - Conjuno de parâmeros variados nas simulações Tabela. - Caracerísicas consruivas por circuio... 5 Tabela. - Caracerísicas eléricas Tabela.4 - Caracerísicas eléricas: úua enre circuios Tabela 4. - Parâmeros da Simulação e Resulados Tabela 4. - Parâmeros da Simulação e Resulados Tabela 4. - Resulados obidos pelo localizador proposo e os resulados obidos desprezando-se a preça do circuio são Tabela Resulados obidos pelo localizador proposo Tabela Resulados obidos desprezando-se a preça do circuio são Tabela Comparaivo do desempenho do algorimo para falas AT com R F = Ω... 9 Tabela Comparaivo do desempenho do algorimo para falas AT com R F = Ω... 9 Tabela Comparaivo do desempenho do algorimo para falas AT com R F = 5 Ω... 9 Tabela Comparaivo do desempenho do algorimo para falas AT com R F = Ω... 9 Tabela 4. - Comparaivo do desempenho do algorimo para falas BC com R F = Ω... 9 Tabela 4. - Comparaivo do desempenho do algorimo para falas BC com R F = Ω... 9 Tabela 4. - Comparaivo do desempenho do algorimo para falas BC com R F = 5 Ω... 9 Tabela 4. - Comparaivo do desempenho do algorimo para falas BC com R F = Ω... 9 Tabela Comparaivo do desempenho do algorimo: Resulados Globais ix

9 Lisa de Figuras Figura. - Famílias de écnicas de localização de falas... Figura. - Circuio Equivalene de Seqüência Posiiva Figura. - Circuio Equivalene de Seqüência Negaiva... 6 Figura.4 - Circuio Equivalene de Seqüência ero... 6 Figura.5 - odelo de Linha Paralela proposo []... Figura.6 - Linha monofásica em fala... Figura.7 - Evolução da Solução do éodo de Johns & Jamalli... Figura.8 - Configuração da Linha de Transmissão... Figura. - Fluxograma do processameno dos dados... 5 Figura. - Topologia simulada no ATP... 6 Figura. - Geomeria da Linha uilizada nas simulações... 8 Figura.4 - Processo de subamosragem... Figura.5 - Dado Original: Correne da fase A do circuio sob fala AT.... Figura.6 - Dado Filrado: Tensão da fase A do circuio sob fala AT.... Figura.7 - Curva original versus Curva esimada pelo éodo dos Erros ínimos Quadrados Figura.8 - Janelas de dados usadas nas esimação fasorial... 4 Figura.9 - Evolução emporal do monior de ransiórios de ensão para uma fala AT Figura. - Evolução emporal do monior de ransiórios de correne para uma fala AT... 4 Figura. - Exemplo didáico de dados não sincronizados Figura. - Fluxograma do algorimo devolvido Figura. - Disribuição acumulada da solução do méodo proposo... 5 Figura.4 - Evolução emporal da solução da Figura Figura.5 - Esruuras ípicas da LT sob esudo Figura.6 - Croqui da LT Figura 4. - Obenção do Local da Fala e do Faor de Desconfiança Figura 4. - Dados de Tensão filrados do Terminal S do Circuio Figura 4. - Dados de Correne filrados do Terminal S do Circuio Figura Dados de Tensão filrados do Terminal R do Circuio Figura Dados de Correne filrados do Terminal R do Circuio Figura Dados de Tensão filrados do Terminal S do Circuio... 6 Figura Dados de Correne filrados do Terminal S do Circuio Figura Dados de Tensão filrados do Terminal R do Circuio Figura Dados de Correne filrados do Terminal R do Circuio... 6 Figura 4. - Resíduos de Tensão: onior de Transiórios do Circuio sob fala... 6 Figura 4. - Resíduos de Correne: onior de Transiórios do Circuio sob fala. 6 Figura 4. - Evolução da solução do méodo a parir dos dados da componene diferencial Figura 4. - Dados de Tensão filrados do Terminal S do Circuio Figura Dados de Correne filrados do Terminal S do Circuio Figura Dados de Tensão filrados do Terminal R do Circuio Figura Dados de Correne filrados do Terminal R do Circuio Figura Dados de Tensão filrados do Terminal S do Circuio x

10 Figura Dados de Correne filrados do Terminal S do Circuio Figura Dados de Tensão filrados do Terminal R do Circuio Figura 4. - Dados de Correne filrados do Terminal R do Circuio Figura 4. - Resíduos de Tensão: onior de Transiórios do Circuio sob fala Figura 4. - Resíduos de Correne: onior de Transiórios do Circuio sob fala. 7 Figura 4. - Evolução da solução do méodo a parir dos dados da componene diferencial Figura Dados de Tensão filrados do Terminal SE do Circuio Figura Dados de Correne filrados do Terminal SE do Circuio Figura Dados de Tensão filrados do Terminal SE do Circuio Figura Dados de Correne filrados do Terminal SE do Circuio Figura Dados de Tensão filrados do Terminal SE do Circuio Figura Dados de Correne filrados do Terminal SE do Circuio Figura 4. - Dados de Tensão filrados do Terminal SE do Circuio Figura 4. - Dados de Correne filrados do Terminal SE do Circuio Figura 4. - Resíduos de Tensão: onior de Transiórios do Circuio sob fala Figura 4. - Resíduos de Correne: onior de Transiórios do Circuio sob fala. 9 Figura Evolução da solução do méodo a parir dos dados da componene diferencial Figura Disribuição acumulada da solução para o caso real... 9 xi

11 CAPÍTULO. INTRODUÇÃO.. O novo modelo regulaório Desde meados da década de 9, o seor elérico brasileiro vem sofrendo uma profunda reesruuração. Como principais mudanças podem-se ciar a criação da Agência Nacional de Energia Elérica (ANEEL) e a segmenação do seor em Geração, Transmissão e Disribuição. Nese conexo, um novo conceio de concessão de serviço público de ransmissão surge. O Operador Nacional do Sisema Elérico (ONS) passa a ser o conraane das concessionárias de ransmissão aravés dos Conraos de Presação de Serviços de Transmissão (CPST). Cabe ao ONS firmar os Conraos de Uso do Sisema de Transmissão (CUST) com os demais agenes, consumidores ou concessionários de geração, que esejam direamene ligados à Rede Básica, formada pelas linhas de ransmissão de ensão superior a V. O ONS ambém é o responsável por informar aos usuários o valor do pagameno que os mesmos devam fazer às ransmissoras. Cabe ainda ao ONS a operação oimizada do sisema. Desa forma, as concessionárias de ransmissão não possuem o conrole da quanidade de energia ransporada por suas linhas. Sendo assim, a remuneração que elas auferem orna-se um valor fixo pela disponibilidade do aivo e não pela forma de seu uso. Ao permiir que vários concessionários de ransmissão auem em uma mesma área, o novo modelo levou a uma acirrada compeição pelas concessões, pois a

12 consrução de uma nova linha implica na realização de um leilão onde vence quem oferece a menor receia fixa para consrução e operação da nova linha durane um horizone de anos de duração da concessão. No modelo de presação de serviço desvericalizado, faz-se necessária a definição de padrões de qualidade para cada segmeno, objeivando a oimização global da presação dos serviços, de forma que se possa caracerizar a responsabilidade específica de cada agene denro da cadeia e perane aos demais agenes. Coube à ANEEL o desafio de criar uma regulamenação para reger o negócio Transmissão. A solução adoada foi a criação de padrões que mensurassem o desempenho coleivo do sisema ais como índices que medem a freqüência e a duração das inerrupções do serviço. Da mesma forma, eses índices foram individualizados por concessão. Objeiva-se assim um maior esforço dos concessionários para a melhoria dos serviços, pois impua uma perda de receia a cada inerrupção superior a um minuo dos serviços presados, em especial para inerrupções não programadas... A remuneração do negócio Transmissão Conforme a cláusula 6 do CPST [], a remuneração final mensal da concessionária dar-se-á da seguine forma: Receia mensal = Pagameno Base ParcelaVariável (.) O Pagameno Base (PB) é o valor do lance vencedor do leilão. A Parcela Variável (PV) é calculada da seguine forma: NP NO PV PB PB =. Kp.( DDPi ).( KoiDODi ) 4x6xD i= 4x6xD (.) i= Onde: DDP: Duração em minuos de cada desligameno programado; DOD: Duração em minuos de cada um dos ouros desligamenos; Kp: Faor para desligamenos programados = Ko/5; Ko i : Faor para ouros desligamenos. Aé minuos Ko i =5, após ese empo ese faor é reduzido a Ko i /5; NP: Número de desligamenos programados;

13 NO: Número de ouros desligamenos; D: Número de dias do mês. Fica evidene que a indisponibilidade de uma linha pode acarrear em sérios prejuízos econômicos à concessionária. Denro dese novo conexo, quando da ocorrência de uma fala, é de exremo ineresse dispor de uma ferramena que permia idenificar de forma rápida e precisa o local do sisema elérico da concessionária que esá com defeio, de forma a reduzir ao máximo o empo de resabelecimeno. Enconra-se sob consula pública (4/5) a Regulamenação da qualidade do serviço público de ransmissão de energia elérica associada à disponibilidade das insalações inegranes da Rede Básica. A ANEEL busca, com esa nova regulamenação, meodologias de cálculo da parcela variável mais aderenes à realidade do seor... Os desafios enfrenados pelo empreendedor As linhas de ransmissão são as pares do sisema elérico que apream maior dificuldade para manuenção e moniorameno devido à sua exensão e ao ambiene em que se enconram. Esas linhas são formadas por um número elevado de esruuras, muias das quais localizadas em regiões de difícil acesso e sujeias a odo ipo de inempéries, ais como: descargas amosféricas, vendavais, queimadas, vandalismo, acidenes ocasionados por erceiros, enre ouros. Eses faores são direamene responsáveis pela maioria das inerrupções não programadas do serviço das linhas de ransmissão. Uma caracerísica peculiar do sisema elérico brasileiro é o grande número de linhas de ransmissão de exensão elevada. Em muios casos, nossas linhas passam por errenos muio acidenados, de alos índices ceráunicos e elevadas resisividades de solo. Tais faos aumenam ainda mais a possibilidade de falhas. A arefa de localização visual dos defeios é muio complicada. As caracerísicas ropicais do clima brasileiro provocam um maior número de ocorrências em horários e locais adversos às arefas de localização visual e reparo. Esas ocorrências usualmene ocorrem em finais de arde ou durane a noie, com

14 precárias condições de iluminação, junamene com rovoadas e empesades em locais de difícil acesso, como picos de morros, dificulando ou mesmo impedindo a sua rápida e efeiva localização pelas equipes de manuenção das empresas concessionárias. Segundo dados do Deparameno de Engenharia de Consrução e anuenção da Companhia Energéica de inas Gerais (Cemig) [], analisando-se o empo médio de resabelecimeno de linhas (TR), observou-se que para cada horas de TR, cerca de 6% desse empo era gaso na localização de falas, % no reparo e % no resabelecimeno. Eses dados demonsram a necessidade de se devolver meios que agilizem a localização dessas falhas. Nese cenário fica óbvia a imporância da localização de falas. A minimização da necessidade de inspeção visual, seja por erra ou pelo ar aravés de helicóperos, acarrea inúmeras vanagens. Em razão da exensão das linhas, da opologia dos errenos e das condições de visibilidade, na maioria das vezes, durane ou logo após empesades, os serviços de inspeção visual se ornam onerosos e lenos para as concessionárias. Faz-se necessário maner equipes de elericisas e engenheiros de planão, além dos inúmeros equipamenos imobilizados associados a esas equipes, ais como veículos, binóculos infravermelhos de ala precisão, equipamenos de segurança, denre ouros. Iso aumena o empo e o cuso do reparo da linha. É imporane dispor de um sisema que execue auomaicamene a localização, fornecendo uma esimaiva do local da fala com rapidez e precisão, pois desa forma o acesso a ese local será mais rápido, diminuindo os cusos associados ao reparo e à perda de receia. esmo em falas emporárias, onde não há inerrupção no funcionameno da linha, a localização pode auar prevenivamene, idenificando possíveis ponos fracos provocados pelas falas e eviando fuuras falas permanenes. A rápida localização do pono de defeio na linha de ransmissão e conseqüene reparo implicam, em úlima análise, na melhoria da qualidade da energia fornecida ao consumidor, com conseqüene aumeno da sua saisfação. No que se refere à empresa, implicará em uma maximização da receia e na efeiva redução dos cusos 4

15 operacionais, ou seja, cusos com pessoal e equipameno imobilizado. Para o sisema elérico brasileiro em como conseqüência a diminuição de risco de colapso e maior confiabilidade..4. As linhas de circuio duplo Pode-se dividir as linhas de ransmissão em dois grandes grupos: o primeiro consiuído por linhas suberrâneas de cabos isolados usualmene muliplexados e o segundo consiuído por linhas de ransmissão aéreas de cabos nus. Denro dese segundo grupo enconram-se ainda subdivisões, como linhas de correne conínua e as de correne alernada. No que se refere à pare esruural, exisem as linhas de circuio simples, em que cada orre possui apenas um conjuno de fases, e as linhas de circuio duplo, com dois conjunos de fase. O quão repreaivo é o uso de linhas de circuio duplo frene às demais configurações possíveis? Para responder a esa perguna é adequado basear-se nos dados conidos no anexo II da noa écnica número 4/4 da ANEEL que raa da aualização da composição da Rede Básica do sisema elérico inerligado e suas conexões, bem como a relação das respecivas parcelas de Receia Anual Permiida e Encargos Anuais vinculados []. Para o ano de 4, a Companhia de Transmissão de Energia Elérica Paulisa (CTEEP) possuía aivos conforme a abela abaixo: Tabela. - Receia Anual Permiida Tensão Aivos Comprimeno Receia Anual Permiida V # % m % R$ % Circuio Duplo 7 9, 4,68, 7..86,8 5,8 Circuio Duplo 45 5,6 9,6,.6.4,,8 Circuio Duplo ,5 55,865 5,5.4.89,94 4, Circuio Duplo a 44 4, 87,654,7.57., 4,9 Todas as Linhas a , ,9 5

16 Pela observação da Tabela. fica evidene que as linhas de circuio duplo são responsáveis por grande pare da receia da CTEEP. Embora ese seja um exemplo ponual e sua generalização não seja realisa, os volumes financeiros envolvidos são de grande relevância, mesmo que para ouras empresas a paricipação na receia das linhas de circuio duplo seja bem menor. Deve-se ressalar ambém que eses dados são referenes apenas à rede básica. A paricipação percenual da configuração de circuio duplo nas redes de disribuição é bem maior que a da rede básica, especialmene em 8 V..5. Técnicas de Localização de Falas No conexo dese rabalho, chama-se fala qualquer eveno anormal ao funcionameno da linha de ransmissão. No objeo de esudo desa disseração, esa palavra ambém será sinônimo de curo circuio. Os méodos de localização auomáica de falas em linhas de ransmissão podem ser divididos em dois grupos: éodos de Localização por Ondas Viajanes; éodos Fasoriais. O primeiro grupo se baseia no fao de, na ocorrência de uma fala, ondas de suro se propagarem pela linha de ransmissão. Pelos empos de chegada do suro nas exremidades da linha pode-se inferir o local de ocorrência da fala. aiores dealhes desa família de méodos podem ser enconrados na referência [4]. Com o adveno da ecnologia digial, muias facilidades foram incorporadas ao serviço de proeção elérica, denre elas a oscilografia, execuada pelos próprios relés ou por regisradores digiais de perurbação (RDP), ornando disponíveis dados de ensão e correne para a equipe de engenharia. Os méodos fasoriais fazem uso dos dados das oscilografias de ensão e correne de um ou mais erminais da linha de ransmissão. Eses dados, em conjuno com alguma forma de modelagem da linha de ransmissão, permiem a localização da fala. aiores dealhes desa família de méodos podem ser enconrados em [5] e [6]. 6

17 .6. As linhas de circuio duplo e os méodos de localização auomáica de falas fasoriais A localização auomáica de falas em linhas de circuio duplo esá, aualmene, em um eságio de devolvimeno inferior se comparado aos progressos obidos pelos méodos para linhas de circuio simples. A localização de falas para esas linhas pode ser consideravelmene influenciada pelo acoplameno múuo enre os circuios. Dependendo do ido da correne no circuio são, o localizador pode subesimar ou sobreesimar o local da fala [7]. A maioria dos méodos de localização de falas exies não foi devolvido levando-se em cona a exisência do segundo circuio. Desa forma, usualmene, em-se uma modelagem incomplea o que leva o algorimo a errar na esimaiva do local de fala quando aplicado a uma linha de circuio duplo. Em ouros casos, uiliza-se uma modelagem muio simples das linhas, fao que ambém leva a esimaivas com precisão indesejável, especialmene quando são uilizados em linhas relaivamene longas. O grande desafio dese rabalho orna-se enconrar uma forma de adapar a um méodo disponível na lieraura a influência das impedâncias múuas exies enre os circuios da linha de ransmissão..7. Objeivos Nese rabalho é apreado um esudo de uma écnica de localização de falas em linhas de ransmissão de circuio duplo, com a uilização de dados de ensão e correne dos dois erminais de ambos os circuios, do que a meodologia devolvida é original do pono de visa de ser aplicada no domínio da freqüência. As roinas devolvidas foram implemenadas aravés do sofware alab [8]. Buscou-se simular um sisema compuacional auônomo de localização de falas, não se limiando apenas ao méodo de localização. As roinas devolvidas podem ser divididas em dois grupos funcionais: roinas de pré-processameno dos dados, 7

18 necessárias para se ober um melhor desempenho do algorimo, e as roinas de localização, referenes à esimação do local de ocorrência da fala. Para verificar o desempenho do sisema compuacional devolvido, foram uilizados arquivos obidos do sofware de simulação de ransiórios eleromagnéicos ATP. As simulações foram feias com variação dos ajuses de disância do pono de fala, ipo de fala, ângulo de incidência, resisência de fala e capacidade das fones (SIR), que é definido como o valor absoluo da razão enre as impedâncias das fones equivalenes local e remoa, além de um caso real. Ese rabalho não raou das linhas paralelas não ransposas porque a ransposição perfeia das linhas pode ser assumida, sem perda considerável de precisão nas esimaivas [9]. Com a finalidade de se esabelecer uma comparação, implemenou-se uma abordagem alernaiva para a solução do problema. Nela, a linha de ransmissão de circuio duplo foi raada como uma linha de circuio simples ao se ignorar a exisência do circuio que não se enconra sob fala, ou, em ouras palavras, ao se ignorar a exisência do circuio são..8. Descrição do rabalho Ese rabalho foi dividido em quaro pares, além do capíulo inroduório. No capíulo dois será feia uma breve revisão dos méodos de localização de falas, indicando as principais famílias de écnicas, possíveis fones de erro e as abordagens comumene adoadas para linhas de circuio duplo. O erceiro capíulo descreve a meodologia devolvida. Todo o fluxo de dados, desde os parâmeros de enrada aé a inerpreação dos resulados de saída, foi abordado nese capíulo. Nele, ambém se enconram descrios como foram criados os casos simulados e os parâmeros do caso real uilizado. Os resulados do algorimo serão apreados no capíulo quaro, onde ambém será feia uma breve análise das localizações obidas. No capíulo cinco serão apreadas as conclusões. Nese capíulo ambém serão indicadas as proposas de coninuidade dese rabalho. 8

19 CAPÍTULO. ÉTODOS DE LOCALIAÇÃO AUTOÁTICA DE FALTAS E LINHAS DE TRANSISSÃO DE CIRCUITO DUPLO.. Inrodução As falas em linhas de ransmissão de energia elérica são deecadas e isoladas pelos seus sisemas de proeção. A parir do momeno em que uma fala é exina, o empo de resabelecimeno da operação da linha pode ser reduzido caso a localização da fala seja efeuada de modo rápido e confiável. A referência [7] aprea uma ampla revisão sobre os méodos de localização de falas, indicando as abordagens radicionais a ese problema, podendose ciar os méodos de localização fasoriais que uilizam dados de um erminal, os que uilizam dados de dois erminais e os méodos de ondas viajanes... Possíveis fones de erro Infelizmene nenhum méodo de localização é imune a uma série de siuações corriqueiras que podem impacar negaivamene na esimaiva do local da fala. Cada méodo pode ser mais ou menos influenciado pelos seguines faores: 9

20 Efeio Reaância que é a combinação da correne de carga com a correne de fala, o que faz com que uma fala devida a um elemeno de naureza resisiva possa ser visa como uma impedância e não uma resisência de fala; Idenificação incorrea do ipo de fala; Influência do acoplameno múuo de seqüência zero em linhas de circuio duplo; Incerezas a respeio dos parâmeros da linha de ransmissão, em especial os parâmeros de seqüência zero, cujos valores são afeados pela resisência do solo, além dos mesmos variarem ao longo da linha e serem foremene influenciados pelas condições climáicas como o período do dia, esação do ano, preça de chuvas e ec; Erros devido ao modelo de linha adoado pelo méodo, como o que ocorre ao se modelar a linha como perfeiamene ransposa ou mesmo com parâmeros concenrados; Preça de reaores ou capaciores em derivação; Fluxo de energia pré-fala desbalanceado enre as fases ou circuios; Impedâncias equivalenes de Thévenin das fones de cada erminal muio diferenes; Erros de medição, como problemas de linearidade de ransformadores de correne e ou de poencial, baixa resolução emporal e / ou erros de amosragem do sisema de digialização; Erros no processo de esimação fasorial a parir dos dados oscilografados. Na referência [6] são indicados ouros ipos de erros que esão direamene associados às dificuldades imposas pelas siuações reais e que raramene são simuladas em eses de laboraório. Enre eles pode-se ciar: Variabilidade da geomeria dos conduores e mudanças na configuração dos mesmos; Exisência de geração disribuída conecada no recho da linha sob esudo; Falas de cura duração, devido à rápida auação do sisema de proeção; Alerações no sinal oscilografado devido à resposa em freqüência dos ransformadores de poencial capaciivo; Assimerias das esruuras da linha de ransmissão.

21 Para se melhorar a esimaiva do local de fala, faz-se necessário a eliminação ou redução de possíveis erros causados por premissas incorreas e dados imprecisos fornecidos como enrada ao algorimo de localização de falas... Famílias de écnicas de localização de falas em linhas de ransmissão A figura abaixo ilusra as possíveis abordagens para a localização de falas: Técnicas de Localização de Falas Ondas Viajanes Fasoriais Injeção de Onda Análise do Transiório Dados de um Terminal Dados de dois Terminais Figura. - Famílias de écnicas de localização de falas. Conforme mosrado na figura anerior, as écnicas de localização de falas são classificadas de acordo com sua essência. O uso da propagação das ondas viajanes em proeção de linhas de ransmissão foi proposo no final da década de 7 na deecção de falas []. A idéia básica desa família de méodos esá na deerminação do empo necessário para a onda injeada viajar enre o pono de injeção e o pono em fala. Alernaivamene, devolveram-se écnicas para a capura e análise das ondas de ransiórios de ensão e correne geradas durane a fala. Embora esas écnicas forneçam rápidas resposas ao problema de localização de falas, elas são muio dependenes dos parâmeros do sisema e da configuração da rede, pois eses podem influenciar na propagação do suro. Exisem, ambém, dificuldades associadas a aquisição de dados com alas axas de amosragem, necessárias para um menor erro

22 de localização. Um aspeco comum nesas écnicas é a necessidade de equipamenos específicos para a deecção (e injeção) de ransiórios na linha de ransmissão. A segunda família de méodos possui a vanagem de depender apenas da informação que pode ser obida via algum sisema de oscilografia já insalado. Oura vanagem é a sua relaiva facilidade de implemenação, simulação e avaliação frene à oura família. uios arigos já foram publicados abrangendo vários algorimos de localização de falas de um ou mais erminais, enreano exise uma diferença considerável enre a complexidade e a precisão na localização de falas deses méodos. Tais diferenças ficam ainda maiores quando são feias comparações enre os casos simulados e os casos reais, obidos direamene do sisema de poência. Alguns faores são comumene apreados como responsáveis por eses erros como a adoção de simplificações, suposições associadas com a impedância de Thévenin, com a impedância de fala e a correne de fala. Paralelamene, as variações dinâmicas do sisema elérico podem influenciar na precisão na localização de falas []. Tal fao é de difícil simulação, o que acaba implicando na diferença da precisão dos méodos quando são submeidos a dados reais. Vale ressalar que o primeiro eságio de devolvimeno de um sisema de localização de falas consise no devolvimeno do ferramenal maemáico do algorimo e sua validação via simulações, do, porano, necessários inúmeros cuidados na criação do banco de dados de casos simulados. Os algorimos que uilizam dados de um erminal calculam a localização da fala a parir da impedância visa da linha por uma de suas exremidades. Para ser possível a localização de odos os ipos de fala, faz-se necessário o conhecimeno de odas as ensões fase-erra e correnes de fase naquele erminal. A parir deses dados, da opologia do sisema e de algumas suposições, consrói-se um modelo maemáico que irá localizar a fala. Basicamene, são esas suposições e a modelagem do sisema que diferem os vários méodos desa caegoria. Pode-se enconrar uma complea análise deses méodos em [], []. Os cálculos para localização de falas nos algorimos de dois erminais são fundamenalmene similares aos cálculos dos algorimos de um erminal. Enreano, nos algorimos que uilizam dados de dois erminais exisem formas para se deerminar e minimizar ou aé mesmo eliminar o efeio da resisência de fala e

23 ouros faores similares como não ransposições, fones fores e fracas, correne de carga enre ouros. A influência de ais faores ende a diminuir a precisão da esimaiva do local de fala. Nesa família de méodos não se faz necessária a deerminação do ipo de fala como na família de um erminal. Além deses faos, uilizam-se normalmene dados de seqüência posiiva, não do necessário o uso de dados de seqüência zero que são pouco confiáveis. Enreano em-se a desvanagem de se requerer uma grande massa de dados de ambos os erminais, o que implica em disponibilizá-los e cenralizá-los em um único local para a execução da roina de localização. Ouro dealhe imporane para aplicações práicas é o fao de que os dados de ambos os erminais devem, normalmene, esar sincronizados anes da localização. Iso pode ser obido por esampa de empo ou analiicamene, conforme implemenado nese rabalho. A localização auomáica de falas em linhas de circuio duplo pode ser influenciada consideravelmene pelo acoplameno múuo enre circuios, especialmene para falas que envolvam a erra. Caso a correne de fala e a correne da linha esejam na mesma direção, exise a endência do localizador sobreesimar o pono de fala. Por ouro lado, se a correne de fala e a correne da linha esiverem em direção oposa, há a endência de haver uma subesimação. Em geral, linhas que possuem um acoplameno de seqüência zero significaivo, não são adequadas aos méodos de um erminal [7]..4. Abordagens para Linhas de Circuio Duplo Algumas soluções foram proposas para o problema paricular das linhas de circuio duplo, viso que os algorimos para linhas de circuio simples não apream resulados saisfaórios, principalmene por eles não modelarem o acoplameno de seqüência zero exie enre os circuios. A abordagem adoada nos arigos [4] e [5] consise em resolver via Newon-Raphson uma equação no domínio uilizando dados de apenas um erminal. Para al, é feia uma série de paricularizações baseadas no ipo de fala e nas ligações dos diagramas de seqüência. A equação a ser resolvida aprea o seguine aspeco:

24 B D BD B = (.) onde D é a disância provável da ocorrência da fala e as consanes B, B e B são variáveis calculadas de acordo com o ipo de fala, parâmeros da linha e oscilografias. Para validação do modelo compuacional foram uilizadas neses arigos simulações no ETP, cujo modelo de linha escolhido possui parâmeros consanes na freqüência e disribuídos no espaço. Os erros de localização obidos nas simulações, segundo os auores, ficaram abaixo de % do comprimeno da linha, enreano não foram relaados maiores dealhes sobre seus comporamenos. Uma oura abordagem é proposa em [6]. Nesa referência são uilizados dados de ensão e correne coleados apenas em um erminal de um circuio. A disância do local de fala é obida aravés da resolução de um sisema de quaro grau obido pela Lei de Kirchoff para as ensões, aplicada à equação de disância. A correne de seqüência zero do segundo circuio é esimada aravés do faor de disribuição de correne de seqüência zero e pela correne, ambém de seqüência zero, do circuio sob esudo. A equação abaixo é resolvida pelo méodo ieraivo de Newon-Raphson: 4 p p p p = (.) 4 onde p reprea a disância ao pono de fala e,, e 4 são consanes obidas a parir da dedução do méodo. Os auores aprearam uma ampla análise a respeio do comporameno do algorimo frene à variação do valor da resisência de fala e à variação da impedância das fones equivalenes de ambos os erminais da linha de ransmissão. Os erros obidos foram inferiores a,5%, mesmo quando houve uma variação de ±5% no valor das impedâncias de fone aliados a uma variação de zero a Ω na resisência de fala. O algorimo que será apreado nos próximos parágrafos foi primeiramene apreado na referência [7] e ambém com abordagens diferenciadas em rabalhos 4

25 poseriores [8] e [9]. Tal algorimo aprea como inovação um modelo generalizado do laço de fala que evia o uso de grandezas relacionadas à seqüência zero na deerminação das quedas de ensão ao longo do caminho do circuio que engloba a fala. Ouro imporane fao a ser mencionado é o de que ese algorimo ambém não uiliza informações a respeio das impedâncias equivalenes de fone do sisema. Além diso, com o inuio de melhorar a precisão do méodo, especialmene em linhas longas, adicionou-se uma compensação para as capaciâncias shun da linha de ransmissão. aemaicamene a correção da correne da fase A é feia da seguine forma: I A = I A I Cs I Cm (.) onde dva ICs = Cs (.4) d I Cm d( VA VB ) d( VA VC ) = Cm Cm (.5) d d I A é a correne corrigida para a fase A, I A é a correne oscilografada da fase A, I Cs é a correne devido à exisência da capaciância ao solo e I Cm a correne devido ao acoplameno capaciivo enre os circuios da linha de ransmissão. Ese algorimo uiliza dados de ensão e correne de um erminal de ambos os circuios da linha de ransmissão. O fluxo de correne aravés dos circuios é uilizado para a localização e, desa forma, o algorimo só é capaz de efeuar a localização da fala caso ambos os circuios esejam em operação. A dedução do algorimo será feia com base nos diagramas de seqüência apreados nas figuras a seguir. Figura. - Circuio Equivalene de Seqüência Posiiva. 5

26 Figura. - Circuio Equivalene de Seqüência Negaiva. Figura.4 - Circuio Equivalene de Seqüência ero. Para a obenção da equação para localização da fala é necessário que se faça a deerminação do ipo de fala. A Tabela. e a Tabela. razem, respecivamene, os coeficienes de divisão e os coeficienes de peso a serem adoados na equação generalizada do laço de fala indicada abaixo: Onde: AA_ P dlai AA_ P RF afii Fi = i= V (.6) d Disância ao local de fala; LA Impedância de seqüência posiiva da linha sob fala; V _ Tensão do laço de fala calculada de acordo com a Tabela. e Equação.7; AA P I _ Correne do laço de fala calculada de acordo com a Tabela. e Equação AA P.8; R F Resisência de fala; I Fi Correne de seqüência com i= para seqüência zero, i= para seqüência posiiva e i= para seqüência negaiva; a Fi Coeficiene de peso calculado de acordo com a Tabela.. 6

27 Tabela. - Coeficienes de Divisão usados para a deerminação dos sinais no laço de fala. Tipo de Fala a a AT BT a a CT a a AB, ABT, ABC, ABCT -a -a BC, BCT a -a a-a CA, CAT a- a - a Tabela. - Coeficienes de Peso usados para a esimação da queda de ensão na resisência de fala. Tipo de Fala F a a F F AT BT a CT a AB - a BC a -a CA a- ABT -a -a BCT a -a a-a CAT a- a - ABC, ABCT -a a As ensões e correnes do laço de fala podem ser expressas em ermos das medidas disponíveis no erminal local aravés do uso dos coeficienes de Divisão a, a e a disponíveis na Tabela. [9]: 7

28 V = a V a V a V (.7) AA_ P AA AA AA I a I a I a I a LA m AA_ P = AA AA AA AB (.8) LA LA I Onde: LA Reprea a impedância de seqüência zero do circuio sob fala; m Reprea a impedância de seqüência zero do acoplameno múuo enre os circuios LA e LB. O algorimo proposo foi validado por simulações de uma linha de 4 V com m de comprimeno simulada pelo modelo de Clare que adoa parâmeros consanes. Segundo os auores, obeve-se um erro máximo de % quando os efeios das capaciâncias eram ignorados e de,% se fosse adoada a correção. Na referência [] foi mosrado que as linhas de ransmissão de circuio duplo podem ser decomposas em duas redes chamadas de diferencial e adiiva. Os auores dese arigo propuseram um algorimo que considera que a diferença enre as disribuições de ensão, calculada a parir dos dois erminais é mínima no pono de fala. Por isso, uilizou-se a componene diferencial que é formada apenas pelos parâmeros da linha de ransmissão e ensões igual a zero. Foi adoada uma abordagem no domínio do empo viso que eses méodos requerem uma janela de dados menor que os algorimos fasoriais endo, porano, um empo de resposa menor. Nese rabalho uilizou-se o seguine par de marizes de ransformação modal: ~ T = (.9) 8

29 9 = = ~ ~ T T T (.) Para uma linha de circuio duplo perfeiamene ransposa em-se que: = P P P P P P LT F (.) Aplicando a ransformação modal proposa em (.9) e (.) : T T F LT LT ~. ~. ~ ~ = (.) Onde: = ~ P P P P P P LT (.) A submariz superior esquerda é chamada de submariz de componene diferencial e a inferior direia de componene adiiva. Ao se uilizar a componene diferencial para a localização de falas, obêm-se algumas vanagens, pois ela é capaz de diferenciar o esado de fala ou operação normal e não depende de parâmeros exernos à linha de ransmissão []. Porano, a componene diferencial é uma componene muio úil para a idenificação e localização de falas.

30 O méodo proposo em [] consise na resolução das seguines equações com base na figura abaixo: ~ ~ S S N N N f ~ ~ S S N N N f Figura.5 - odelo de Linha Paralela proposo [] ) ( min x g j (.4) d x u x u x g Nj j j = Δ ), ( ), ( ) (. (.5) Onde: ) ( ), ( i x R x R x R v x i x R x R v x i x R x R x u j cj j cj cj j cj j j j j cj cj j cj j j j cj cj j cj j = (.6) ) ( ), ( i x l R x l R x l R v x l i x l R x l R v x l i x l R x l R x u Nj cj j cj cj j cj j j Nj j cj cj j cj j Nj j cj cj j cj Nj = (.7) Nesas equações, a variável x indica o local da fala. O algorimo proposo foi validado com dados simulados, do uma linha de 5 m modelada com parâmeros variáveis na freqüência. Os erros obidos foram inferiores a,6%. Um caso real, em uma linha de 64, m, foi localizado com erro de,8%.

31 .5. O algorimo de Johns & Jamalli Segundo a referência [9] uma linha de ransmissão monofásica de circuio simples sob fala, pode ser repreada conforme a Figura.6: Figura.6 - Linha monofásica em fala. onde S e R correspondem respecivamene aos erminais emissor e recepor. Aravés desa repreação é possível escrever a ensão no pono de fala aravés da Equação.8 e da Equação.9, mosradas a seguir: V V F F = V. cosh( γ. d). I.sinh( γ. d) (.8) S S = V. cosh( γ.( ld)). I.sinh( γ.( ld)) (.9) R R onde γ e correspondem, respecivamene, à consane de propagação e à impedância caracerísica da linha de ransmissão, de seqüência posiiva dados por: γ =.Y (.) = Y (.) Aravés da manipulação algébrica da Equação.8 e da Equação.9 é possível expliciarmos a disância d do erminal emissor aé o pono de fala como do: Onde: B anh = A d γ A I R.cosh(. l) VR.sinh(. l) S (.) =. γ γ I (.) B =. V cosh( γ. l). I.sinh( γ. l) V (.4) R R S

32 Para o méodo apreado, não se faz necessário o conhecimeno do ipo de fala, bem como do valor da impedância de fala. Enreano, devem ser conhecidos precisamene os parâmeros da linha e, na obenção dos fasores, o menor índice de erros possível. Caso iso aconeça, a solução da equação erá uma pare real cujo valor indica a disância da fala, e uma pare imaginária desprezível. Conudo, nos casos práicos d aprea uma pare imaginária pequena que pode ser desprezada. A evolução emporal da solução da Equação. pode ser visa na Figura.7 que aprea a pare real e a pare imaginária da solução. 4 Resulado do éodo de Johns Disância do local da Fala (m) Pare Real Pare Imaginária Amosra (n) Figura.7 - Evolução da Solução do éodo de Johns & Jamalli. A solução da equação pode ser feia uilizando os fasores reais ou os fasores superposos (ou puros de fala), que são os fasores nos quais o efeio do regime permanene pré-fala é subraído. Nese úlimo caso foram obidos os melhores resulados conforme indicado por Johns & Jamalli [9].

33 Ese méodo ambém pode ser edido para linhas polifásicas a parir do algorimo básico aravés do uso de alguma écnica de decomposição modal. Usualmene se uiliza a decomposição em componenes siméricas. Ao se aplicar esa écnica em uma linha rifásica passa-se a er circuios desacoplados enre si. Nese momeno aplica-se o algorimo apreado apenas para um dos circuios obidos. O auor sugere a seguine mariz para a decomposição do sisema de equações: [ S] = [ Q] = (.5) Para linhas de circuio duplo, Johns & Jamalli indica uma abordagem alernaiva a parir da suposição de perfeia ransposição da linha, que segundo o auor, pode ser assumida sem incorrer em grandes perdas na precisão da localização. Para esas linhas a mariz modal de ensão e correne é a seguine: [ S ] = [ Q ] D D = [ Q] [ Q] [ Q] [ Q] (.6) A Figura.8 ilusra uma linha de circuio duplo com a devida convenção de nomes uilizada para dedução das fórmulas: PR A c B b C a Figura.8 - Configuração da Linha de Transmissão.

34 Evidenemene, no caso de linhas de circuio duplo, exisem seis modos de propagação, cada um associado a uma impedância de suro. Consequenemene exisem seis possíveis abordagens ao problema. É imporane ressalar que não se faz necessário o uso de odos eses dados para a localização de falas, resulando em uma economia compuacional. Para o caso de circuio duplo o auor indica que uma simplificação maior pode ser obida ao se ignorar a exisência de um dos circuios e raar o ouro como se fosse uma linha de circuio simples. Assim do, o algorimo da Equação. uilizará apenas os modos e, com as ensões e correnes se relacionando de acordo com as seguines equações: V S, R = VS, Ra VS, Rc I S, R = I S, Ra I S, Rc, = V S R VS, Ra VS, Rb VS, Rc, = I S R I S, Ra I S, Rb I S, Rc (.7) (.8) (.9) (.) onde V, significa V S ou V R. Ese conjuno de equações indica a solução para o S R circuio abc da linha. De forma semelhane, as falas no segundo circuio podem ser localizadas aravés do uso dos modos aéreos conforme abaixo: = (.) V S, R VS, RA VS, RC = (.) I S, R I S, RA I S, RC, = (.) V S R VS, RA VS, RB VS, RC, = (.4) I S R I S, RA I S, RB I S, RC Esa abordagem possui a vanagem de requerer apenas as ensões e correnes do circuio sob fala, do uma simplificação para a solução do problema para linhas de circuio duplo, o que pode levar a uma degradação dos resulados obidos especialmene em siuações de fala enre circuios. 4

35 CAPÍTULO. A ETODOLOGIA DESENVOLVIDA.. Filosofia de Localização de Falas Na figura abaixo é apreada a esruura global de um sisema localizador de falas, desde a enrada de dados aé o processo de localização propriamene dio. Figura. - Fluxograma do processameno dos dados. No decorrer dese capíulo, serão dealhadas as eapas mosradas nesa figura. 5

36 .. A implemenação compuacional Adoou-se como plaaforma de devolvimeno principal o sofware alab. Para algumas arefas específicas, como a de conversão dos dados de saída do sofware de simulação de ransiórios ATP para o alab, foram uilizadas roinas programadas em linguagem C.... Enradas de dados... As simulações via ATP Os dados de enrada foram obidos aravés de simulações via ATP disribuição ingw GCC-.95. A Figura. ilusra um sisema ípico simulado para uma fala AT: s r Vs Vr Rf Figura. - Topologia simulada no ATP Simulou-se um sisema de 8 V modelado por fone de ensão arás de impedância. Tal impedância equivalene possui os seguines valores: R =, 7685 Ω (.) L = 67, mh (.) Como base de esudo, uilizou-se a esruura suspensa semi-rígida de circuio duplo verical DL(A) amplamene uilizada pela Cemig para ensões de 8 V aé 6

37 5 V. Tais esruuras possuem vãos máximos de 5 a 7 m, dependendo da ensão de operação da linha. A linha foi modelada como do perfeiamene ransposa, com redução maricial auomáica dos dois conduores por fase a um e com efeio pelicular. Uilizou-se o valor de Ω*m para a resisividade do solo e adoou-se o modelo de J. ari com ajuse padrão. A escolha de qual modelo de linha será uilizado para simulação deve ser feia com cauela. A escolha incorrea levará à criação de oscilografias ambém incorreas que, por sua vez, podem mascarar deficiências do méodo de localização que se busca validar. A escolha do modelo de J. ari foi feia por aprear resulados precisos para linhas balanceadas [], ou seja, para qualquer linha de ransmissão perfeiamene ransposa ese modelo irá aprear resulados correos e precisos. Caso se uilize ese modelo para uma linha não ransposa ele não irá aprear resulados aceiáveis para geomerias com fore simeria verical, como é o caso de linhas de circuio duplo, embora para linhas de circuio simples cujos conduores se enconrem eqüidisanes com relação ao solo o seu uso seja possível. A Figura. mosra a geomeria da linha simulada. A linha simulada possui um comprimeno oal de 5 m. Uilizou-se um Δ =5μs e o empo oal de simulação foi de 96 ms para odos os casos. A fala foi simulada por uma chave conrolada por empo. Esa chave, ao fechar, coneca um pono da linha de ransmissão a uma resisência de fala (RF). Dependendo do ipo de fala a ser simulado, esa resisência esará conecada à erra ou a oura fase. Para validação do modelo de localização de fala proposo, foram simulados os casos indicados na Tabela., onde o ermo Insane indica o valor insanâneo de ensão no pono de incidência da fala. O ermo R f indica o valor da resisência de fala uilizado na simulação. O source impedance raio (SIR) indica a relação das impedâncias de fone do sisema simulado, definido maemaicamene da seguine forma: S SIR = (.) R O ermo δ indica a diferença angular enre as fones do sisema simulado. Ao se modificar ese parâmero alera-se o fluxo de poência na linha. 7

38 Tabela. - Conjuno de parâmeros variados nas simulações. Tipo de Fala Insane R f ( Ω ) SIR δ AT BC ero ; ; 5; ;,; ; -º áximo ; ; 5; ;,; ; -º ero ; ; 5; ;,; ; -º áximo ; ; 5; ;,; ; -º Figura. - Geomeria da Linha uilizada nas simulações. 8

39 Os dados de enrada podem ser obidos basicamene de duas ouras fones. A primeira seria a parir de relés digiais ou de regisradores digiais de perurbação. Eses equipamenos disponibilizam as informações segundo a norma CONTRADE []. A segunda opção seria o uso do programa de simulação compuacional PSCAD no qual se é possível simular linhas não ransposas, por possuir modelos em componenes de fase.... Cálculo dos parâmeros da linha de ransmissão em 6 Hz Anes da execução do algorimo de localização, faz-se necessário fornecer os parâmeros da linha de ransmissão em análise, junamene com os dados de correne e ensão regisrados em ambos os erminais. A precisão e a exaidão deses parâmeros de enrada são de vial imporância para o algorimo de localização. Uilizou-se o programa ATP para esa arefa. O procedimeno foi execuado parcialmene via inerface gráfica ATPDraw e complemenado no Comando de Promp do DOS. Inicialmene, foi inserido em um novo projeo um bloco LCC. Escolheu-se o modelo de parâmeros consanes com relação à freqüência para se reprear a linha de ransmissão em 6 Hz. Considerou-se a perfeia ransposição, efeio pelicular e redução maricial dos dois conduores por fase a um. A resisência do solo foi ajusada para Ω*m. Foram preenchidos os dados da geomeria da linha e poseriormene foram salvos os arquivos.alc e.ap. Com o edior do DOS alerou-se o arquivo.ap nas colunas / linhas referenes aos parâmeros ICAP e ICPR. O carão de dados modificado foi enão uilizado como parâmero de enrada do ATP que eve de ser execuado manualmene. aiores dealhes dese procedimeno podem ser enconrados em []. Denro do arquivo.lis gerado, enconravam-se as marizes de impedâncias e admiâncias série e paralelo da linha calculados pela meodologia de Carson []. 9