Solução do problema de superação de disjuntores pela alocação ótima de dispositivos limitadores de corrente de curto-circuito utilizando algoritmos genéticos

Abstract

Este artigo apresenta uma metodologia para auxiliar nos estudos de limitação de correntes de curto-circuito em sistemas elétricos com problemas de superação de disjuntores, através da alocação ótima de dispositivos limitadores. O problema de otimização é solucionado aplicando-se Algoritmos Genéticos e levando em consideração os requisitos de custo mínimo, alocação de um número mínimo de dispositivos e a máxima redução da corrente de curto-circuito. A detecção da superação do disjuntor é feita pela análise tanto da corrente de curto-circuito que o disjuntor deve interromper como também da relação X/R do sistema. O modelo computacional desenvolvido utiliza de modo integrado o programa ANAFAS do CEPEL, mantendo a compatibilidade com as bases de dados utilizadas em estudos de curto-circuito no setor elétrico brasileiro. Os resultados obtidos com o sistema IEEE14 e com um sistema real brasileiro de grande porte comprovam a robustez do modelo, apresentando soluções que satisfazem às restrições com custo de investimento reduzido para todos os cenários analisados.<br>This paper presents a methodology for helping in short-circuit limiting studies via the indication of the optimal allocation of fault current limiters in systems where the breaker interruption capability is exceeded. The methodology is modeled as an optimization problem using Genetic Algorithms, taking into consideration the objectives of minimum cost, minimum number of allocated fault current limiters and maximum reduction of the short-circuit level at the system buses. The computational tool developed uses the ANAFAS program to calculate the short-circuit current in order to keep the compatibility with the data base used in short-circuit studies in the Brazilian electricity sector. The methodology has been tested using the IEEE14 system and an actual Brazilian system. The results have confirmed the robustness of the methodology in finding solutions that satisfy the constraints with reduced investments cost for all the analyzed scenarios

Contribution of inrush current to mechanical failure of power transformers windings

“…In the simulation, the transformer is considered to be connected to an equivalent electrical system, which has a short circuit power equals to the short‐circuit power of the transformer and a ratio X / R = 14, which is a typical ratio for 230 kV systems [23]. In addition, the energisation is performed with no load, at the instant of time corresponding to the passage through zero of the voltage signal in the central phase of the transformer.…”