Gerência de Projeto de Proteção, Controle e Automação - PTTP

XVI SNPTEEXVI SNPTEESeminário Nacional de Produção e Transmissão de

Energia Elétrica

GPCProteção, Medição e Controle em Sistemas de Potência

Experiência da Área de Projetos da ELETRONORTE na Implantação de Sistemas Digitais de Proteção, Controle e Supervisão

Campinas, Outubro de 2001

SISTEMAESTUDADO

ANALISES ESIMULAÇÃO

MEDIÇÃO DIRECIONAL

APLICAÇÃO DODESLIGAMENTO 1ф

FRACA ALIMENTAÇÃOABERTURA

CONCLUSÕES

INTRODUÇÃO

ALTA RESISTÊNCIA APARENTE

Desempenho da proteção de distância sob condições extrema do sistema.

Suporte de tensão com capacitores shunt

Linhas de transmissão longa com X/R>4

Capacitores shunt durante defeito na linha sob as condições de weak infeed, tem um impacto considerável nas circulações de corrente e no comportamento transitório da proteção

Defeito pesado reverso pode ser visto para frente

A solução para resolver este tipo de problemas envolve o uso da polarização cruzada em conjunto co polarização com memória e empregode técnicas de filtragem

ANALISES ESIMULAÇÃO

MEDIÇÃO DIRECIONAL

APLICAÇÃO DODESLIGAMENTO 1ф

FRACA ALIMENTAÇÃOABERTURA

CONCLUSÕES

INTRODUÇÃO

SISTEMAESTUDADO

ALTA RESISTÊNCIA APARENTE

Desempenho da proteção de distância sob condições extrema do sistema.

188 km 302 km

ELETRONORTE BRAZIL230 kV TRANSMISSION SYSTEM: Acre - Rondonia

SOFT LOAD with generation at Rio Branco

L3 PV-SaL3 PV-Sa

L4 PV-SaL4 PV-Sa

Feeder-UHE SamuelFeeder-UHE Samuel

L34L34

41 km

SHUNT-1404SHUNT-1404

L1 PV-ABL1 PV-AB

SHUNT-1564SHUNT-1564

Feeder-UTE Rio Branco Feeder-UTE Rio Branco

SHUNT-1598SHUNT-1598

Feeder-UTE Porto VelhoFeeder-UTE Porto Velho

SHUNT-1639SHUNT-1639

Feeder-UTE Rio MadeiraFeeder-UTE Rio Madeira

B-868 SE Samuel 230 kV

B-868 SE Samuel 230 kV

SHUNT-1664SHUNT-1664

Filter-1506Filter-1506

Filter-1492Filter-1492

TR-Rio BrancoTR-Rio Branco

TR-Rio MadeiraTR-Rio Madeira

TR-Abuna TR-Abuna

10-November-2004 BH

B-171413.8 kVB-171413.8 kV

B-160269 kV

B-160269 kV

B-864 SE Porto Velho 230 kV

B-864 SE Porto Velho 230 kV

B-161969 kV

B-161969 kV

B-170313.8 kVB-170313.8 kV

N2275669 kV

N2275669 kV

L2 AB-RBL2 AB-RB

B-894 SE Rio Branco 230 kV

B-894 SE Rio Branco 230 kV

B-894 SE Abuna230 kV

B-894 SE Abuna230 kV

SISTEMA ACRE RONDONIA

ANALISES ESIMULAÇÃO

MEDIÇÃO DIRECIONAL

APLICAÇÃO DODESLIGAMENTO 1ф

FRACA ALIMENTAÇÃOABERTURA

CONCLUSÕES

INTRODUÇÃO

SISTEMAESTUDADO

ALTA RESISTÊNCIA APARENTE

Desempenho da proteção de distância sob condições extrema do sistema.

Subestações

LinhasCargaMW

CargaMVAR

CapacitorMVAR

Curto3Φ

MVA

Curto1Φ

MVA

Porto Velho 347 -9 3883 6972

Abunã-PortoVelho

-330 116 100 280 230

Abunã-RioBranco

230 5 682 521

Rio Branco -218 58,51 130 237 512

SISTEMAESTUDADO

ANALISES ESIMULAÇÃO

MEDIÇÃO DIRECIONAL

APLICAÇÃO DODESLIGAMENTO 1ф

FRACA ALIMENTAÇÃOABERTURA

CONCLUSÕES

INTRODUÇÃO

ALTA RESISTÊNCIA APARENTE

Desempenho da proteção de distância sob condições extrema do sistema.

Preliminarmente com emprego do programa ABB LAUPER permitiu uma investigação teórica do comportamento do relé na condição de regime permanente. Isto foi possível porque o programa contem todas equações do relé e a condição dedisparo.

A partir desta analise utilizou-se uma simulaçãobem grande em tempo real no ARENE, paraestabelecer o desempenho da proteção.

Porto Velho S/S Abuna S/S Rio Branco S/S

E2

ZS2

, ZS20

ZS1

, ZS10

E1

302 km

A2

A1

L1

C1

C2

L2

188 km

01 05

04

03

02

09

08

07

06

Porto Velho S/S Abuna S/S Rio Branco S/S

E2

ZS2

, ZS20

ZS1

, ZS10

E1

302 km

A2

A1

L1

C1

C2

L2

188 km

E2

ZS2

, ZS20

ZS1

, ZS10

E1

302 km

A2

A1

L1

C1

C2

L2L2

188 km

01 05

04

03

02

09

08

07

06

SISTEMAESTUDADO

ANALISES ESIMULAÇÃO

MEDIÇÃO DIRECIONAL

APLICAÇÃO DODESLIGAMENTO 1ф

FRACA ALIMENTAÇÃOABERTURA

CONCLUSÕES

INTRODUÇÃO

ALTA RESISTÊNCIA APARENTE

Desempenho da proteção de distância sob condições extrema do sistema.

R

X

27°

RRERRR

SISTEMAESTUDADO

ANALISES ESIMULAÇÃO

MEDIÇÃO DIRECIONAL

APLICAÇÃO DODESLIGAMENTO 1ф

FRACA ALIMENTAÇÃOABERTURA

CONCLUSÕES

INTRODUÇÃO

ALTA RESISTÊNCIA APARENTE

Desempenho da proteção de distância sob condições extrema do sistema.

R

X

27°

RRERRR

SISTEMAESTUDADO

ANALISES ESIMULAÇÃO

MEDIÇÃO DIRECIONAL

APLICAÇÃO DODESLIGAMENTO 1ф

FRACA ALIMENTAÇÃOABERTURA

CONCLUSÕES

INTRODUÇÃO

ALTA RESISTÊNCIA APARENTE

Desempenho da proteção de distância sob condições extrema do sistema.

R

X

27°

RRERR

SISTEMAESTUDADO

ANALISES ESIMULAÇÃO

MEDIÇÃO DIRECIONAL

APLICAÇÃO DODESLIGAMENTO 1ф

FRACA ALIMENTAÇÃOABERTURA

CONCLUSÕES

INTRODUÇÃO

ALTA RESISTÊNCIA APARENTE

Desempenho da proteção de distância sob condições extrema do sistema.

EbVbVaEa

SISTEMAESTUDADO

ANALISES ESIMULAÇÃO

MEDIÇÃO DIRECIONAL

APLICAÇÃO DODESLIGAMENTO 1ф

FRACA ALIMENTAÇÃOABERTURA

CONCLUSÕES

INTRODUÇÃO

ALTA RESISTÊNCIA APARENTE

Desempenho da proteção de distância sob condições extrema do sistema.

B

ZSB

m (1-m)

A

ZSA

I FVA VB

IBIA

ICARGA

RF

EB

IF=IA+IB

VA=ZF .IA+ RF(IA+IB)

ZA=VA/IA= m.ZL + RF + IB/IA.RF

FATOR DE AMPLIFICAÇÃO=(1+IA/IB)

SISTEMAESTUDADO

ANALISES ESIMULAÇÃO

MEDIÇÃO DIRECIONAL

APLICAÇÃO DODESLIGAMENTO 1ф

FRACA ALIMENTAÇÃOABERTURA

CONCLUSÕES

INTRODUÇÃO

ALTA RESISTÊNCIA APARENTE

Desempenho da proteção de distância sob condições extrema do sistema.

ZA

mZL

RF

IB/IA.RF

jX

R

SISTEMAESTUDADO

ANALISES ESIMULAÇÃO

MEDIÇÃO DIRECIONAL

APLICAÇÃO DODESLIGAMENTO 1ф

FRACA ALIMENTAÇÃOABERTURA

CONCLUSÕES

INTRODUÇÃO

ALTA RESISTÊNCIA APARENTE

Desempenho da proteção de distância sob condições extrema do sistema.

ZB(1-m)ZL

RF

IA/ IB .RF

jx

R

SISTEMAESTUDADO

ANALISES ESIMULAÇÃO

MEDIÇÃO DIRECIONAL

APLICAÇÃO DODESLIGAMENTO 1ф

FRACA ALIMENTAÇÃOABERTURA

CONCLUSÕES

INTRODUÇÃO

ALTA RESISTÊNCIA APARENTE

Desempenho da proteção de distância sob condições extrema do sistema.

Na ocorrência de um curto fase-terra, uma abertura monopolar é esperada, no entanto pode ocorrer umaabertura tripolar. Inibe-se, desta forma, o religamento monopolar.

Fatores que podem ter influenciado a operação doelemento fase-fase:

•Corrente de curto muito pequena em relação a de carga;•Circulação de correntes nas fases sãs;•Fator de compensação de seqüência zero muito grande, 1.53.

SISTEMAESTUDADO

ANALISES ESIMULAÇÃO

MEDIÇÃO DIRECIONAL

APLICAÇÃO DODESLIGAMENTO 1ф

FRACA ALIMENTAÇÃOABERTURA

CONCLUSÕES

INTRODUÇÃO

ALTA RESISTÊNCIA APARENTE

Desempenho da proteção de distância sob condições extrema do sistema.

Z Line

B

A

BackwardsZone

OverreachingZone

RF

SISTEMAESTUDADO

ANALISES ESIMULAÇÃO

MEDIÇÃO DIRECIONAL

APLICAÇÃO DODESLIGAMENTO 1ф

FRACA ALIMENTAÇÃOABERTURA

CONCLUSÕES

INTRODUÇÃO

ALTA RESISTÊNCIA APARENTE

Desempenho da proteção de distância sob condições extrema do sistema.

Z Line

B

A

Backwards Zone

Overreaching Zone

RF

SISTEMAESTUDADO

ANALISES ESIMULAÇÃO

MEDIÇÃO DIRECIONAL

APLICAÇÃO DODESLIGAMENTO 1ф

FRACA ALIMENTAÇÃOABERTURA

CONCLUSÕES

INTRODUÇÃO

ALTA RESISTÊNCIA APARENTE

Desempenho da proteção de distância sob condições extrema do sistema.

CONCLUSÕES:

•Proteção de distância opera correta- mente para a maioria dos defeitos. Entretanto, há algumas condições do sistema que é um verdadeiro desafio para proteção operar adequadamente.

•A operação adequada depende da correta decisão da direcionalidade.O relé deve ter característica adaptativa.

•Alguns curto monofásico podem ser visto como defeito de multipla-fases.