Análise de modelos para localização de faltas em linhas de transmissão baseada na Teoria das Ondas Viajantes
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Data
2026-05-14
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Editor
Universidade Federal do Oeste da Bahia. Centro Multidisciplinar de Bom Jesus da Lapa
Resumo
A localização precisa de faltas é essencial para a manutenção e para a eficiência dos sistemas
de transmissão, e a utilização de técnicas avançadas de processamento digital de sinais
tem se mostrado uma abordagem promissora para melhorar a precisão e a confiabilidade
desses métodos. Dessa forma, este trabalho tem como objetivo analisar modelos para a
localização de faltas em linhas de transmissão de dois terminais para todos os tipos de
faltas, considerando sinais de tensão e de corrente, baseados na teoria das ondas viajantes,
empregando o filtro Differentiator-Smoother, que é uma técnica de processamento digital
de sinais que combina diferenciação e suavização, para realizar o janelamento dos sinais,
visando aprimorar a detecção e a análise das ondas viajantes geradas durante as faltas.
O trabalho também realiza uma análise comparativa de modelos de equações alternativas
para localização de faltas, referenciados na literatura, que eliminam a necessidade de
configurações baseadas em parâmetros elétricos da linha. Esses modelos foram avaliados
qualitativamente, destacando suas vantagens e limitações, com o intuito de identificar
quais deles apresentam maior eficiência e precisão na localização de faltas. É importante
destacar que a capacidade de localizar faltas sem depender de parâmetros da linha,
como a velocidade de propagação da onda, representa um avanço significativo na área de
proteção e monitoramento de sistemas elétricos. Além disso, também foi realizada uma
análise comparativa entre a utilização dos sinais de tensão e de corrente aplicados na
localização de faltas, a fim de verificar quais deles oferecem maior precisão na estimativa
do local de ocorrência. A modelagem de cenários da linha de transmissão foi realizada
no software ATPDraw. Em seguida, esses sinais foram processados utilizando o filtro
Differentiator-Smoother no software MATLAB® aplicando, por fim, aos modelos da literatura
que independem dos parâmetros da linha e ao modelo clássico para dois terminais
que depende da velocidade de propagação. A análise dos modelos baseados na teoria
das ondas viajantes evidenciou que os métodos independentes dos parâmetros da linha
apresentam boa precisão na localização de faltas em linhas curtas, enquanto o método
clássico é preciso independente da extensão da linha. Além disso, dentre os tipos de sinais
analisados, a tensão demonstrou melhor desempenho na estimativa do local de ocorrência
da falta, ainda que com custo computacional ligeiramente superior ao da corrente. As
simulações confirmaram que maiores frequências de amostragem, como 5 MHz, resultam
em menor erro percentual. Além disso, o filtro Differentiator-Smoother demonstrou ser
eficaz na detecção da frente de onda, possibilitando a aplicação dos modelos estudados
com confiabilidade.
Descrição
TCC - Graduação em Engenharia Elétrica, Universidade Federal do Oeste da Bahia. Centro Multidisciplinar de Bom Jesus da Lapa - BA, 2025.
Palavras-chave
Citação
Miranda, Vanessa Cristina Pereira. Análise de modelos para localização de faltas em linhas de transmissão baseada na Teoria das Ondas Viajantes. 2025.