Detecção de faltas de alta impedância por meio de análise fasorial e correntes de sequência zero

Abstract

Este trabalho apresenta uma solução para a detecção de faltas de alta impedância (FAIs) por meio do uso de um dispositivo FPGA (Field Programmable Gate Array). A proposição é de vital importância para o funcionamento adequado do sistema elétrico de distribuição de forma a atender aos requisitos dos procedimentos de distribuição (PRODIST), elaborados pela Agência Nacional de Energia Elétrica (ANEEL). Para analisar o comportamento das grandezas elétricas frente a essa falha, uma rede de distribuição primária foi modelada, usando a plataforma MATLAB/Simulink®. Paralelamente à modelagem, um algoritmo em linguagem VHDL (VHSIC Hardware Description Language) foi desenvolvido para a detecção da falta, no qual o monitoramento da corrente fasorial, por meio da Transformada Discreta de Fourier, foi utilizado, além do valor RMS da corrente de sequência zero. Para realizar as simulações e os testes do algoritmo, o software ModelSim® foi utilizado, e, posteriormente, o código foi embarcado no dispositivo de lógica programável FPGA. O algoritmo de detecção de falta de alta impedância foi integrado ao sistema modelado em Simulink® para monitoramento em tempo real e comando de um dispositivo de proteção. Os resultados apontam que o algoritmo foi capaz de detectar as faltas, indicando a fase interrompida e comandando a proteção de forma eficiente.

Keywords

• análise fasorial
• correntes trifásicas
• falta de alta impedância
• simulação em hardware
• sistemas de distribuição