Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/11422/14038
Type: Dissertação
Title: Cálculo de impedâncias e admitâncias internas de cabos isolados empregando modelos analíticos e elementos finitos
Other Titles: Calculation of internal impedance and admitance of insulated cables by analytical models and finite element
Author(s)/Inventor(s): Pinheiro, Ana Carolina Nantes
Advisor: Lima, Antonio Carlos Siqueira de
Abstract: Este trabalho apresenta o cálculo de impedâncias e admitâncias internas unitárias por meio do Método dos Elementos Finitos considerando diferentes topologias de cabos isolados. Os resultados obtidos através das formulações numéricas foram comparados com àqueles obtidos através de formulações analíticas entre 0,1 Hz e 1 MHz. Inicialmente analisou-se um caso monofásico e a partir deste, novos casos foram implementados, considerando sistemas trifásicos envolvidos por uma tubulação em comum com objetivo de analisar a influência da disposição das veias de potência nos cálculos de parâmetros internos. Observou-se que quanto mais próximo da armadura está a blindagem, maior será a capacitância própria e variações na resistência ocorrem para altas frequências. Para os casos de cabos multifilamentares, observou-se que a consideração da camada semicondutora tem pouca influência nos cálculos de impedância, mas causam aumento nos valores de capacitância. Além disso, verificou-se que um cabo equivalente com condutor sólido e área igual a soma das áreas dos filamentos apresenta uma diferença percentual para capacitância menor que 17%, mas para resistência apresenta discrepâncias em altas frequências e para indutâncias apresenta discrepâncias para baixas frequências. Ao final, foi calculada a contribuição de um cabo de comunicação nas matrizes de impedância e capacitância.
Abstract: This paper presents the calculation of internal impedances and admittances by Finite Element Method, varying cable configurations and material. The results obtained by the numerical formulations were compared with those obtained by analytical formulations between 0.1 Hz and 1 MHz. Initially, a single-phase case was analyzed and from this, new cases were implemented, considering three-phase systems surrounded by a common pipe with the purpose of analyzing the influence of the arrangement of the power veins on the internal parameter calculations. It was observed that the closer the sheeth is to the armor, the greater its own capacitance and resistance variations occur for high frequencies. For multifilament cable cases, it was observed that the insertion of a semiconductor layer has little influence on the impedance calculations, but causes an increase in capacitance values. Moreover, it was found that an equivalent cable with solid conductor and area equal to the sum of the filament areas has a maximum percentage difference for capacitance less than 17%, but for resistance has discrepancies at high frequencies and for inductances has discrepancies for low frequencies. At the end, the contribution of a communication cable in the impedance and capacitance matrices was calculated.
Keywords: Transmissão de energia elétrica
Cabos elétricos
Método dos elementos finitos
Subject CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA::MEDIDAS ELETRICAS, MAGNETICAS E ELETRONICAS INSTRUMENTACAO
Program: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica
Production unit: Instituto Alberto Luiz Coimbra de Pós-Graduação e Pesquisa de Engenharia
Publisher: Universidade Federal do Rio de Janeiro
Issue Date: Sep-2019
Publisher country: Brasil
Language: por
Right access: Acesso Aberto
Appears in Collections:Engenharia Elétrica

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