“Impacto da Representação de Sistemas de Aterramento no Desempenho de Para-Raios de Linhas de Transmissão.”

MESTRANDO:  MATHEUS HENRIQUE ROSA DUARTE

BANCA EXAMINADORA:

Prof. Dr. Rafael Silva Alípio – CEFET-MG (Orientador)

Prof. Dr. Alberto Resende de Conti – UFMG (Coorientador)

Prof. Dr. Marco Aurélio de Oliveira Schroeder – UFSJ

Prof. Dr. Ivan José da Silva Lopes – UFMG

Prof. Dr. Antônio Carlos Siqueira de Lima – UFRJ

Resumo:

Descargas atmosféricas consistem na principal ameaça à continuidade de operação de linhas de transmissão. Para minimização dos riscos associados a esse fenômeno, busca-se o estabelecimento de bons sistemas de aterramento de pé de torre, e eventualmente, instalação de para-raios em paralelo com isoladores de linha. Nesse contexto, o presente trabalho avalia qualitativa e quantitativamente o comportamento de para-raios instalados em linhas de transmissão quando da incidência de descargas atmosféricas diretamente no topo de suas torres.
Essas avaliações são conduzidas a partir de simulações no domínio do tempo. Em adição, avalia-se o impacto da representação do aterramento de pé de torre nos resultados levantados. São comparados os resultados associados à consideração de representações simplificadas do aterramento – a resistência de aterramento em baixas frequências e a impedância impulsiva –, com os resultados decorrentes da representação do rigoroso comportamento dependente da frequência do aterramento.
A interação entre linhas de transmissão, para-raios e descargas atmosféricas é avaliada a partir de dois pontos de vista. Primeiramente, levanta-se o potencial de ruptura da rigidez dielétrica de isoladores. Em um segundo momento, avalia-se a energia acumulada no dispositivo para-raios da linha em virtude dessa descarga. Nas análises realizadas, são variados sistemas de aterramento de pé de torre, descargas atmosféricas de diferentes formas de onda e amplitude, entre outros. Essas variações correspondem a condições de incidência passíveis de ocorrência, considerando a realidade do sistema de transmissão brasileiro.
Observou-se que a impedância impulsiva pode ser uma boa representação para o sistema de aterramento submetido a correntes impulsivas em simulações cuja cauda da descarga não apresenta um papel relevante no comportamento estudado. Em simulações nas quais a influência da cauda da descarga é considerável, a representação a partir da impedância impulsiva pode incorrer em erros consideráveis, subestimando o potencial danoso de descargas atmosféricas em linhas de transmissão.