| dc.creator |
Éfren Mota de Souza |
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| dc.contributor.advisor1 |
Carvalho Benyosef, Luiz Carlos |
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| dc.date.accessioned |
2026-02-05T13:53:10Z |
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| dc.date.issued |
2025-10-07 |
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Éfren Mota de Souza. “ANÁLISE DE LINHAS DE TRANSMISSÃO DE ENERGIA EM REGIÕES EQUATORIAIS DURANTE A TEMPESTADE GEOMAGNÉTICA DE 10-11 DE MAIO DE 2024. 2025, 77 páginas da Dissertação do Programa de Pós-Graduação em Geofísica) - Observatório Nacional, RJ . |
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http://localhost:8080/tede/handle/tede/198 |
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Resumo
ANÁLISE DE LINHAS DE TRANSMISSÃO DE ENERGIA ELÉTRICA, EM REGIÕES EQUATORIAIS, DURANTE A TEMPESTADE GEOMAGNÉTICA DE 10–11 DE MAIO DE 2024
Éfren Mota de Souza
Outubro/2025
As correntes induzidas geomagneticamente (GICs) representam um risco crescente à integridade de sistemas elétricos, especialmente das linhas de transmissão de energia (LTs). Geradas por variações rápidas do campo geomagnético, essas correntes podem penetrar nas redes por meio de pontos neutros aterrados dos transformadores de subestações. Este estudo investiga a relação entre parâmetros elétricos de duas LTs no norte do Brasil, próximas ao equador magnético, e parâmetros magnéticos de observatórios próximos durante a severa tempestade geomagnética de 10–11 de maio de 2024. Adicionalmente, uma análise comparativa, restrita apenas ao procedimento estatístico, foi realizada durante um período geomagneticamente moderado, no dia 24 de março de 2024. Foram analisados dados de corrente e voltagem das LTs, e registros (componente H) magnéticos dos observatórios de Tatuoca (TTB), Kourou (KOU) e São Luís (SLZ), com ênfase na influência do Eletrojato Equatorial (EEJ). A derivada temporal da componente horizontal (dH/dt) foi usada como indicador da intensidade das perturbações geomagnéticas para indução de GICs, e a correlação de Pearson quantificou as relações entre variáveis elétricas e magnéticas.
Os resultados revelaram picos de dH/dt superiores a 60 nT/min em TTB e SLZ, especialmente no início súbito da tempestade (17:05 UTC), associado à chegada de uma ejeção de massa coronal (Coronal Mass Ejection, CME). KOU, por ser o observatório mais afastado do EEJ, exibiu o menor pico entre todos. Observou-se um aumento de dH/dt com a proximidade ao equador magnético, evidenciando o papel do EEJ. Um valor limiar para riscos de indução de GICs, de 30 nT/min, foi ultrapassado em mais de uma oportunidade em todos os observatórios magnéticos ao longo do período analisado. As correlações foram fortes a muito fortes (r > |0.80|) durante as fases inicial e principal, e mais fracas e moderadas na fase de recuperação (|0.39| ≤ r ≤ |0.55|), indicando padrões de acordo com a fase da tempestade. A comparação com o período moderado (24 de março de 2024) indicou padrões semelhantes de r entre corrente e componente H ao da fase inicial e principal da tempestade de 10–11 de maio (r < -0.91), mas correlações fracas entre componente H e voltagem, assim como uma inversão na sua direção (-0.10 ≤ r ≤ -0.16). Os resultados, ainda que preliminares, ressaltam a importância dos fatores regionais na avaliação dos riscos de GICs e demonstram o potencial da integração entre dados elétricos brutos de LTs e observações geomagnéticas para estratégias preventivas em sistemas de energia. |
por |
| dc.description.abstract |
Abstract
ANALYSIS OF ELECTRICAL POWER TRANSMISSION LINES IN EQUATORIAL REGIONS DURING THE GEOMAGNETIC STORM OF 10–11 MAY 2024
Éfren Mota de Souza
October 2025
Geomagnetically induced currents (GICs) represent an increasing risk to the integrity of electrical power systems, particularly high-voltage transmission lines (TLs). Generated by rapid variations in the geomagnetic field, these currents can penetrate electrical networks through grounded neutral points of substation transformers. This study investigates the relationship between electrical parameters from two TLs in northern Brazil, near the magnetic equator, and magnetic parameters from nearby observatories during the severe geomagnetic storm of 10–11 May 2024. In addition, a comparative analysis, restricted to the statistical procedure, was conducted for a geomagnetically moderate period on 24 March 2024. The analysis included current and voltage data from the TLs and magnetic records (H-component) from the Tatuoca (TTB), Kourou (KOU), and São Luís (SLZ) observatories, with emphasis on the influence of the Equatorial Electrojet (EEJ). The temporal derivative of the horizontal component (dH/dt) was used as an indicator of the intensity of geomagnetic disturbances capable of inducing GICs, while Pearson’s correlation coefficient quantified the relationships between electrical and magnetic variables.
The results revealed dH/dt peaks exceeding 60 nT/min at TTB and SLZ, particularly at the sudden commencement of the storm (17:05 UTC), associated with the arrival of a Coronal Mass Ejection (CME). KOU, being the observatory farthest from the EEJ influence, displayed the lowest peak among all. An increase in dH/dt with proximity to the magnetic equator was observed, highlighting the role of the EEJ. A threshold value of 30 nT/min (associated with the risk of inducing GICs) was exceeded multiple times at all magnetic observatories during the analyzed period. Correlations were strong to very strong (r > |0.80|) during the initial and main phases of the storm, and weaker to moderate durin g the recovery phase (|0.39| ≤ r ≤ |0.55|), revealing phase-dependent patterns. Comparison with the moderate period (24 March 2024) indicated similar r patterns between current and H-component to those observed during the initial and main storm phases (r < –0.91), but weak and inverse correlations between H-component and voltage (–0.10 ≤ r ≤ –0.16). Although preliminary, these results emphasize the importance of regional factors in GIC risk assessment and demonstrate the potential of integrating raw electrical TL data with geomagnetic observations for preventive strategies in power systems.
Keywords: Power transmission lines; Pearson correlation; Equatorial electrojet; GICs. |
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Submitted by Christianne Baptista (christiannegarnier@on.br) on 2026-02-05T13:53:08Z
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Previous issue date: 2025-10-07 |
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Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES
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application/pdf |
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| dc.publisher |
Observatorio Nacional |
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| dc.publisher.department |
Divisão de Programas de Pós-Graduação - DIPPG
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| dc.publisher.country |
Brasil |
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| dc.publisher.initials |
ON |
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| dc.publisher.program |
Programa de Pós-Graduação em Geofísica
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| dc.rights |
Acesso Aberto |
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| dc.subject |
Linhas de transmissão de energia; Correlação de Pearson; Eletrojato equatorial; GICs. |
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| dc.subject.cnpq |
GEOFISICA::GEOMAGNETISMO
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| dc.title |
“ANÁLISE DE LINHAS DE TRANSMISSÃO DE ENERGIA EM REGIÕES EQUATORIAIS DURANTE A TEMPESTADE GEOMAGNÉTICA DE 10-11 DE MAIO DE 2024 |
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| dc.type |
Dissertação |
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