Voltages Disturbances - Power System and Signal Processing

Introduction

Essa publicação tem como objetivo dar sequência na investigação dos distúrbios que caracterizam problemas de Qualidade de Energia (PQ), com foco maior nos distúrbios de tensão. Esses tópicos vão servir de base para o trabalho que será realizado nesta disciplina.

Voltage Sags and Voltage Swells 

Os afundamentos de tensão (quedas) são definidos como um sinal de tensão atenuado com uma duração de aproximadamente 0,5 ciclos até 1 min. A magnitude típica é 0,1-0,9 pu. Esse fenômeno é frequentemente associado a curtos-circuitos. No entanto, também pode ser causado por transitórios de chaveamento de cargas como motores grandes. As normas definem o fenômeno de sub-tensão, que é bastante similar, eventos com duração maior que 1 minuto.A magnitude vai depender das condições da falta e a duração está relacionada ao tempo de ação do sistema de proteção da rede.

 É importante enfatizar que os afundamentos são um dos fenômenos mais importantes estudados em qualidade de energia, considerando seus efeitos nocivos em cargas como tecnologia da informação (TI) equipamentos, sistemas de controle eletrônico, máquinas rotativas (principalmente motores de indução), drivers de velocidade, contatores e relés. Fig .1 vai mostrar (a) uma corrente de falta fase-terra e (b) a queda de tensão respectiva desta fase em um sistema de 230 kV. Nesse caso, a propagação de a queda de tensão através de um transformador Dy também é medida em duas fases no sistema de subtransmissão de 69 kV (c).

Fig. 1

Aumentos de tensão são definidos como um aumento do sinal de tensão com uma duração de 0,5 ciclos até 1 minuto,  magnitude típica 1,1-1,8 pu. Esse fenômeno também pode estar associado a curto circuitos. Isso pode causar mau funcionamento ou danos a equipamentos eletrônicos, controladores, computadores e assim por diante. Em sistemas isolados ou fontes de energia (geradores, transformadores) com terra neutra através de alta impedância, normalmente o perfil de tensão trifásico durante um a falha fase-terra apresentará um aumento das tensões em pelo menos duas fases. o magnitude da sobretensão (t> 1 min) ou aumento (0,5 ciclo <t <1 min) depende da nível de aterramento ou na relação entre impedância de sequência zero e  impedância de sequência positiva (Z0 = Z1). Fig. 2 ilustra a diferença entre os dois fenômenos.

Fig. 2

Conclusion

Esses fenômenos, juntos com os apresentados anteriormente, tratam de alguns dos principais problemas de qualidade de energia realcionados a tensão. Com isso, a idéia principal é simular esses eventos para que possamos caracterizar cada um deles, por meio da ferramenta de processamento de sinais, Wavelets, com finalidade de realizar uma aplicação para reconhecimento de padrão desses eventos na rede.

Referências

[*] Ribeiro, Paulo & Duque, C.A. & Silveira, P.M. & Cerqueira, Augusto. (2013). Power Systems Signal Processing For Smart Grids. 10.1002/9781118639283.