Avaliação de transitórios eletromagnéticos em redes de distribuição de energia elétrica em baixa tensão

Abstract

Este estudo analisa técnicas de proteção em redes de distribuição de média e baixa tensão, com o objetivo de identificar situações críticas causadas por descargas atmosféricas que atingem diretamente os cabos condutores e propor medidas para minimizar esses impactos. A pesquisa foca na identificação de melhorias específicas para diferentes tipos de redes, avaliando alternativas para reduzir os efeitos das sobretensões causadas por descargas atmosféricas através de simulações que determinam cenários críticos. Com o objetivo de contribuir para a estabilidade das redes e para uma gestão eficiente dos custos associados às melhorias, garantindo a segurança e a continuidade do fornecimento de energia. Foram implementadas técnicas de proteção e essas medidas foram avaliadas utilizando o software ATP, que permitiu simular condições severas de sobretensão, considerando parâmetros como amplitude e forma de onda das descargas atmosféricas. A análise mostrou que a combinação de diferentes técnicas de proteção pode ser uma alternativa viável. No entanto, a implementação deve ser adaptada ao contexto ambiental em que a rede se encontra, como a densidade de descargas e a geografia local, para assegurar uma maior confiabilidade do sistema de distribuição. Assim, o estudo propõe uma abordagem que considera tanto os aspectos técnicos quanto econômicos, visando otimizar os investimentos em infraestrutura de proteção e minimizar os impactos das descargas atmosféricas nas redes de distribuição.

Abstract: This study analyzes protection techniques in medium and low voltage distribution networks, aiming to identify critical situations caused by lightning strikes directly hitting the conductors and to propose measures to minimize these impacts. The research focuses on identifying specific improvements for different types of networks, evaluating alternatives to reduce the effects of overvoltages caused by lightning strikes through simulations that determine critical scenarios. The goal is to contribute to network stability and efficient management of costs associated with improvements, ensuring safety and continuity of power supply. Protection techniques were implemented, and these measures were evaluated using the ATP software, which allowed simulating severe overvoltage conditions, considering parameters such as the amplitude and waveform of lightning strikes. The analysis showed that the combination of different protection techniques can be a viable alternative. However, the implementation must be adapted to the environmental context in which the network is located, such as lightning density and local geography, to ensure greater reliability of the distribution system. Thus, the study proposes an approach that considers both technical and economic aspects, aiming to optimize investments in protection infrastructure and minimize the impacts of lightning strikes on distribution networks.