Desenvolvimento de um sistema de medição de corrente elétrica para aplicação em linhas de transmissão de alta tensão

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Metrologia Científica e Industrial, Florianópolis, 2011As medições de corrente e de tensão, em sistemas elétricos de potência, são processos básicos nas cadeias de controle e proteção de subestações, linhas de transmissão e usinas geradoras de energia elétrica. Tradicionalmente, estes processos são realizados por transformadores de potencial e transformadores de corrente. Contudo, em decorrência das mudanças tecnológicas nos últimos anos, observa-se uma tendência de modernização desses instrumentos, tanto nos aspectos construtivos, quanto nos funcionais. Neste contexto, esta dissertação de mestrado apresenta o desenvolvimento e a análise metrológica da cadeia de medição de um transformador eletrônico de corrente, tendo como objetivo classificá-lo como um instrumento de classe de exatidão 0,5, conforme a norma IEC60044-8. O sistema desenvolvido é dotado de um circuito eletrônico instalado diretamente na linha de transmissão, na qual circula a corrente elétrica a ser medida. O sistema é composto por um transdutor de corrente - bobina de Rogowski-, cujo sinal é enviado a uma placa de aquisição, onde é digitalizado e posteriormente transmitido, por fibra óptica, até um módulo de processamento instalado na sala de controle. Para a análise metrológica foram adotadas duas abordagens: a priori e experimental. Na abordagem a priori, foram identificadas e quantificadas as fontes de incertezas inerentes a cada módulo da cadeia de medição, desde o transdutor até o processamento, por software, dos valores amostrados. Na abordagem experimental foram efetuados quatro ensaios, tendo como foco a caracterização do comportamento metrológico de um protótipo. Os resultados obtidos, tanto através da análise a priori quanto experimental, dão fortes indicações de que o sistema tem potencial para classificar-se como um instrumento de classe de exatidão 0,5