Transitórios eletromagnéticos em linhas de transmissão: sobretensões induzidas por descargas atmosféricas

Abstract

Em sistemas elétricos de potência, os fenômenos provocados pelos transitórios eletromagnéticos são importantes para o dimensionamento dos dispositivos de proteção da rede elétrica e para o estudo de coordenação de isolamento. Entre os possíveis fenômenos, a sobretensão induzida provocada por uma descarga atmosférica próxima às linhas de transmissão se destaca, devido à magnitude das ondas geradas. O presente trabalho fundamenta a teoria acerca dos transitórios eletromagnéticos em linhas de transmissão de sistemas elétricos de potência, da formação das descargas atmosféricas e da sobretensão induzida, segundo o modelo de acoplamento proposto por Sune Rusck. Uma modelagem analítica é construída para estudos de caso e os resultados obtidos são comparados com um modelo equivalente elaborado com o auxílio de um aplicativo computacional comercial.

In electric power systems, the phenomena originated by electromagnetic transients are important for the sizing of protection devices and for the study of insulating coordination. Among the phenomena, the induced overvoltage provoked by a lightning close to the transmission line is highlighted, due to the magnitude of the generated waves. The present work establishes the theory regarding the electromagnetic transients in overhead transmission lines in electric power systems, the lightning formation and the induced overvoltage associated, following the coupling model proposed by Sune Rusck. An analytical model is built for study cases and the results obtained are compared with an equivalent model elaborated with the aid of a commercial software.