Uma proposta de representação de linhas de transmissão trifásicas com plano de simetria vertical diretamente no domínio do tempo, considerando aplicações em simulações de transitórios eletromagnéticos - Pascoalato, Tainá Fernanda Garbelim [UNESP] (Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2020)
Este trabalho descreve um modelo alternativo para representar linhas de transmissão (LTs) trifásicas, com a análise podendo ser realizada diretamente no domínio do tempo ou no domínio da frequência. Neste modelo, uma LT trifásica com plano de simetria vertical e não idealmente transposta é decomposta em dois modos acoplados e um modo desacoplado usando a matriz de Clarke. O modo desacoplado é considerado como uma LT monofásica, enquanto os modos acoplados são considerados como uma LT bifásica sem plano de simetria vertical. Ambas as LTs são representadas pelo modelo a parâmetros concentrados composto por uma cascata de circuitos L. Uma vez que as LTs são adequadamente representadas, são calculadas correntes e tensões modais ao longo de cada linha. O processo de transformação para o domínio das fases é feito empregando novamente a matriz de Clarke. As correntes e tensões obtidas usando o modelo proposto são comparadas com as obtidas por um modelo encontrado na literatura denominado de clássico modal. Os resultados apresentados demonstram um excelente desempenho entre as respostas transitórias calculadas pelo modelo clássico e pelo modelo proposto. Baseado nos resultados, o modelo proposto mostra-se preciso e é uma eficiente e válida ferramenta para análise de transitórios eletromagnéticos para LT trifásicas com plano de simetria vertical.

This paper describes an alternative model to represent three-phase transmission lines (TL), which the electromagnetic transient analysis can be performed directly in the time or in the frequency domain. In this model, it is considered that a three-phase TL with a vertical symmetry plane and not ideally transposed is represented by its propagation modes obtained by Clarke’s matrix. Applying this transformation, the three-phase TL is decomposed into a two-phase TL, without vertical symmetry plane, and a single-phase TL. Both TLs are represented by the lumped parameter line model which is composed of a large number of L-circuits connected in cascade. Once the TLs are properly represented, modal currents and voltages along the length are obtained for each line. The conversion process to return to the phase domain is carried out by employing the inverse Clarke transformation matrix . The currents and voltages obtained with the proposed model are compared with those obtained with a traditional model in the literature, named classical modal. The results show an excellent agreement between the transient responses from the classical and proposed model. Based on the results, the proposed model is developed correctly and it is an efficient and valid tool to analyze the electromagnetic transients for three-phase TLs with vertical symmetry plane in power systems.
An approach to simulate electromagnetic transients in three-phase transmission lines with vertical symmetry directly in the time domain
Keywords: Transitórios eletromagnéticos; Linhas de transmissão; Domínio da frequência; Domínio do tempo; Parâmetros concentrados; Matriz de transformação modal de Clarke; Electromagnetic transients; Transmission lines; Frequency domain; Time domain; Lumped parameters; Clarke’s matrix