Assessment of overvoltages on medium voltage circuits of hybrid overhead lines due to direct lightning strikes (2024)
- Authors:
- Autor USP: MORAES, LUANA BATISTA - IEE
- Unidade: IEE
- DOI: 10.11606/T.106.2024.tde-24062024-174839
- Subjects: DESCARGA ATMOSFÉRICA; SISTEMAS ELÉTRICOS DE POTÊNCIA
- Keywords: descargas atmosféricas diretas; desempenho frente a descargas atmosféricas; direct strokes; distribution lines; electromagnetic transients; hybrid overhead lines; lightning overvoltages; lightning performance; linhas aéreas híbridas; linhas de distribuição; measurements; medições; modelo reduzido; scale models; sobretensões atmosféricas; transitórios eletromagnéticos
- Language: Inglês
- Abstract: O contínuo crescimento populacional nas grandes cidades tornou-se um obstáculo na construção de novas linhas de distribuição devido a limitações de espaço disponível. Para responder a esta preocupação, a construção de linhas aéreas híbridas, que são linhas aéreas compostas por circuitos de subtransmissão e distribuição, tem sido vista como uma solução viável. Contudo, apesar das vantagens, poucos estudos têm sido dedicados à análise do desempenho deste tipo de linha frente a descargas atmosféricas. Nesta Tese de Doutorado são analisados os surtos causados por descargas atmosféricas diretas em uma linha aérea híbrida composta por circuitos de 138 kV, 13.8 kV e 220 V, com foco principal nas sobretensões na linha de média tensão (MT). Modelos específicos para torres de transmissão e isoladores de alta tensão (AT) foram validados através de testes e simulações. Um modelo em escala reduzida de uma seção de quatro vãos de uma linha aérea híbrida real foi desenvolvido e implantado. As correntes foram injetadas no topo da torre central e as tensões foram medidas em diferentes pontos ao longo da torre e nos circuitos de AT e MT. Comparações entre resultados medidos e calculados (usando o EMTP) foram realizadas neste tipo de linha pela primeira vez. Os desvios entre os valores absolutos dos valores de pico das tensões medidas e calculadas variaram na faixa de 1.2% a 16%. Os resultados indicaram a adequação dos modelos utilizados nas simulações tanto no EMTP quanto no sistema emescala reduzida. Além de analisar as sobretensões no circuito de MT e sua dependência dos principais parâmetros, também foram calculadas as correntes críticas para diferentes combinações de resistividade do solo e impedância impulsiva do sistema de aterramento. A análise confirma o excelente desempenho da linha aérea híbrida contra descargas atmosféricas, mesmo para as condições mais severas consideradas no estudo
- Imprenta:
- Data da defesa: 10.05.2024
- Status:
- Artigo publicado em periódico de acesso aberto (Gold Open Access)
- Versão do Documento:
- Versão publicada (Published version)
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-
ABNT
MORAES, Luana Batista. Assessment of overvoltages on medium voltage circuits of hybrid overhead lines due to direct lightning strikes. 2024. Tese (Doutorado) – Universidade de São Paulo, São Paulo, 2024. Disponível em: https://teses.usp.br/teses/disponiveis/106/106134/tde-24062024-174839/. Acesso em: 11 abr. 2026. -
APA
Moraes, L. B. (2024). Assessment of overvoltages on medium voltage circuits of hybrid overhead lines due to direct lightning strikes (Tese (Doutorado). Universidade de São Paulo, São Paulo. Recuperado de https://teses.usp.br/teses/disponiveis/106/106134/tde-24062024-174839/ -
NLM
Moraes LB. Assessment of overvoltages on medium voltage circuits of hybrid overhead lines due to direct lightning strikes [Internet]. 2024 ;[citado 2026 abr. 11 ] Available from: https://teses.usp.br/teses/disponiveis/106/106134/tde-24062024-174839/ -
Vancouver
Moraes LB. Assessment of overvoltages on medium voltage circuits of hybrid overhead lines due to direct lightning strikes [Internet]. 2024 ;[citado 2026 abr. 11 ] Available from: https://teses.usp.br/teses/disponiveis/106/106134/tde-24062024-174839/ - Influences of the Underbuilt Shield Wire and LV Circuit on Lightning Overvoltages on Hybrid Overhead Lines
- Lightning overvoltages due to direct strikes to a hybrid overhead line
- Surge Impedance of a Hybrid Overhead Line Tower
- Insulator Models of a Hybrid Overhead Line
- Analysis of Lightning Overvoltages on Overhead Hybrid Lines
- Overvoltages caused by direct lightning strokes to a hybrid overhead line
- Influence of the Tower Footing Impedance on Overvoltages in the MV Circuit of Hybrid Overhead Lines Under Direct Lightning Strokes
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