Uma proposta de representação de sistemas de aterramento diretamente no domínio do tempo

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dc.contributor.advisorKurokawa, Sérgio [UNESP]
dc.contributor.authorSeixas, Claudiner Mendes de [UNESP]
dc.contributor.institutionUniversidade Estadual Paulista (Unesp)
dc.date.accessioned2017-10-26T14:27:13Z
dc.date.available2017-10-26T14:27:13Z
dc.date.issued2017-08-25
dc.description.abstractEste trabalho apresenta uma proposta de representação de sistemas de aterramento elétrico diretamente no domínio do tempo, tendo como vantagem os benefícios da modelagem realizada no domínio da frequência, com os resultados fornecidos diretamente no domínio do tempo, sem passar por transformadas inversas (Laplace ou Fourier). Os modelos no domínio do tempo são facilmente inseridos nos softwares convencionais de análise transitória, onde as tensões e correntes são melhor compreendidas. A maior contribuição deste trabalho está no desenvolvimento de uma técnica capaz de representar o aterramento com elementos discretos e positivos de circuitos (resistores-R, capacitores-C e indutores-L). Assim, o circuito equivalente representativo do aterramento será sempre um circuito possível de ser implementado fisicamente. Nesta proposta o aterramento é inicialmente modelado no domínio da frequência, sua impedância harmônica é obtida e representada por meio de elementos discretos de circuitos (RLC) associados em série e/ou paralelo. Aterramentos constituídos por um eletrodo horizontal ou uma haste vertical foram representados por meio de aproximação usando o método dos mínimos quadrados (vector fitting), que permite obter a função racional equivalente à admitância do aterramento, a partir da qual são extraídos os ramos de circuitos e consequentemente o circuito equivalente. Apesar de ser possível representar uma infinidade de aterramentos, dependendo do comprimento e diâmetro do eletrodo/haste combinado com determinadas resistividade e permissividade elétricas do solo, esse método pode não garantir que todos os elementos RLC sejam positivos. Por isso foi desenvolvido uma nova técnica e testada em aplicações com configurações de aterramento mais complexas (malhas). Essa técnica fornece resultados precisos e garante que todos os elementos RLC serão positivos. Sua validação foi realizada comparando os resultados propostos com os resultados obtidos pelo modelo de linha de transmissão (no caso de eletrodo/haste) e pelo modelo eletromagnético híbrido HEM (no caso das malhas). Essa técnica permite o uso de qualquer modelo capaz de fornecer a impedância harmônica, podendo ser aplicada a configurações genéricas de aterramento, o que a torna muito versátil e atrativa.pt
dc.description.abstractThis work presents a proposal to represent of electrical grounding systems directly in time domain, taking into account the benefits in frequency domain modelling, without employing inverse Laplace or Fourier transforms. The time domain models are easily inserted in conventional electromagnetic transient software, where voltages and currents are better understood. The main contribution of this work is the development of a technique that can represent grounding by discrete and positive circuits elements (R-resistors, C-capacitors and L-inductors). The representation of the grounding is an electric circuit, possible to be implemented physically. Grounding systems is initially modelled in the frequency domain, where its harmonic impedance is obtained and then represented by elements of circuit (RLC) made in series and/or parallel association. Grounding systems constituted by a horizontal electrode or a vertical rod were represented by means of an approximation using the method of the least squares (vector fitting). It reproduces the rational function equivalent to the admittance of the grounding, which branches of circuits are extracted, forming an equivalent circuit. Although it is possible to represent an infinity of groundings, depending on the length and diameter of the electrode / rod combined with certain electrical resistivity and permittivity of the soil, this technique may not guarantee that all RLC elements are positive. However, a new technique was developed and tested in more complex grounding systems (grids). This technique provides accurate results and ensures that all RLC elements will be positive. Its validation was performed comparing the proposed results with the results obtained by the TLM (Transmission Line Model) employed for the horizontal electrodes and vertical rods and by the HEM (Hybrid Electromagnetic Model) employed for grounding grids. This technique allows the use of any model capable of providing harmonic impedance, and can be applied to generic ground configurations, making it very attractive to electromagnetics transient analyses.pt
dc.identifier.aleph000893588
dc.identifier.capes33004099080P0
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/11449/151976
dc.language.isopor
dc.publisherUniversidade Estadual Paulista (Unesp)
dc.rights.accessRightsAcesso aberto
dc.subjectAterramento elétricopt
dc.subjectCircuitos elétricospt
dc.subjectDescarga atmosféricapt
dc.subjectDomínios do tempo e da frequênciapt
dc.subjectFunção racionalpt
dc.subjectImpedância harmônicapt
dc.subjectModelo de linha de transmissãopt
dc.subjectModelo eletromagnéticopt
dc.subjectResistividade do solopt
dc.subjectResposta em frequênciapt
dc.subjectAtmospheric dischargept
dc.subjectElectric circuitspt
dc.subjectElectrical groundingpt
dc.subjectElectromagnetic modelpt
dc.subjectFrequency responsept
dc.subjectHarmonic impedancept
dc.subjectRational functionpt
dc.subjectSoil resistivitypt
dc.subjectTime and frequency domainspt
dc.subjectTransmission line modelpt
dc.titleUma proposta de representação de sistemas de aterramento diretamente no domínio do tempopt
dc.title.alternativeA proposal of representation of grounding systems directly in the time domainpt
dc.typeTese de doutorado
unesp.campusUniversidade Estadual Paulista (Unesp), Faculdade de Engenharia, Ilha Solteirapt
unesp.embargoOnlinept
unesp.graduateProgramEngenharia Elétrica - FEISpt
unesp.knowledgeAreaAutomaçãopt
unesp.researchAreaAnálise de Transitórios Eletromagnéticos em Sistemas de Energia Elétricapt

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