Modelagem computacional de sistemas de distribuição de energia subterrâneos do tipo radial seletivo visando a detecção de faltas incipientes

Abstract

Os sistemas de distribuição de energia elétrica subterrâneos são uma opção mais confiável e menos suscetível a intempéries do que os sistemas de rede aérea. No entanto, os custos de

construção e manutenção são mais elevados. Além disso, os componentes dessas redes subterrâ- neas, principalmente os cabos, podem se degradar com o tempo, devido a diversos estressores,

o que pode levar a falhas incipientes que evoluem para falhas totais. Falhas incipientes, como arborescências e descargas parciais, estão ligadas à degradação dos componentes e podem ser detectadas por meio de manutenção regular e identificação precoce do sistema. A manutenção

é importante para prevenir ou corrigir problemas antes que se tornem mais graves, minimi- zando assim os impactos no fornecimento de energia elétrica aos consumidores. Apesar de

vários estudos terem sido realizados para detectar falhas incipientes em cabos isolados de redes subterrâneas, nenhum deles apresentou resultados satisfatórios para a detecção precisa dessas falhas. Para desenvolver novos conhecimentos que busquem solucionar a detecção precisa de faltas incipientes é necessário modelar e reproduzir o fenômeno computacionalmente para possibilitar sua análise. Este trabalho apresenta um modelo que replica um trecho significativo do sistema radial seletivo subterrâneo da CEEE Equatorial na cidade de Porto Alegre e apresenta um modelo de falta incipiente que busca reproduzir esse fenômeno. Os modelos apresentados nesta dissertação demonstraram bons resultados. Foi realizado ainda um ensaio como prova de conceito da utilização de wavelets para analisar o seu uso potencial como uma técnica ou parte de uma metodologia para a detecção desse tipo de falta. Estes resultados demonstraram que em função das wavelets permitirem a remoção de outros ruídos envolvidos no sistema, elas permitem isolar o sinal deste fenômeno. Assim, a detecção precoce dessas falhas pode auxiliar na mitigação de eventos de interrupções no fornecimento de energia elétrica e reduzir custos de manutenção e reparo.