CIGRÉ/BRASIL – COMITÊ NACIONAL BRASILEIRO 

CE-B5 – PROTEÇÃO E AUTOMAÇÃO 

SEMINÁRIO INTERNO DE 2005

DADOS DO ARTIGO

Número: 318

Título: Evaluation of Weak Infeed Tripping on the ESKON transmission Network

Autoria: Adam Bartylak

País: South Africa

OBJETIVO

O trabalho descreve os Esquemas de Fraca Alimentação (EFA) utilizados na África do Sul e os problemas de disparos incorretos que estes esquemas acarretaram. Discorre sobre o compromisso que deve ser assumido entre segurança e disponibilidade. Mostra as principais causas dos desligamentos indevidos e como evitar que aconteçam.

DESTAQUES

SISTEMA DE TRANSMISSÃO DA ÁFRICA DO SUL (ESKON): 27 000 km de linhas e 160 subestações de 220 kV e 765 kV Média de faltas (1998 a 2004):700 faltas por ano ou 2,6 por ano por 100 km. Principais causas: poluição por pássaros (30%), queimadas (27%), ráios (25%), outras causas (18%) Queimadas causam arcos com Rarco elevada. Invernos muito secos são freqüentes, aumentando a resistência de pé das torres. O efeito combinado conduz a Rf entre 1 e 40 ohms, reduzindo a Icc

DESTAQUES

SISTEMA DE TRANSMISSÃO DA ÁFRICA DO SUL (ESKON):Arcos longos têm Rarco variando no tempo, podendo caminhar para fora da característica dos relés

Distribuição dos relés de proteção em função da tecnologia: eletromecânica (48%), estática (32%), digital (20%)

Esquema de teleproteção: POTT.

Metade dos terminais de LT tem EFA

DESTAQUES

CONCEITO BÁSICO No terminal fraco é usada uma unidade reversa (Rr).

Rr opera => falta externa => bloqueio

Rr não opera + recepção de sinal de permissão + 27/51u => falta interna => abre disjuntor local + 79 + eco

DESTAQUES

Terminal com contribuição fraca;sensibilidade 10% e TC de 600-1A;Imin = 60A;

Influência da Rf na Icc;Barra 275 kV com Icc = 2kA Icc > 400A mesmo com Rf alta

Religamento ou fechamento sobre falta com o disjuntor remoto aberto => usar esquema dead line pick up

Com LT radial, faltas 1 têm contribuição forte pelo trafo.

DESTAQUES COORDENAÇÃO ENTRE DISPARO E BLOQUEIO

Tcoord = 50 a 100 ms Evita que falta em LT paralela tire de serviço a LT sã Deve privilegiar mais a segurança que a disponibilidade

São necessárias simulações incluindo carga, Rf, polarização etc.

DESTAQUES

COORDENAÇÃO ENTRE DISPARO E BLOQUEIO Curvas características de Rr e Ro devem se superpor em 20%, mesmo durante carga pesada e com Rf elevada

Relés com característica quadrilateral

e ajuste resistivo independente facilitam

a coordenação

DESTAQUES

COORDENAÇÃO ENTRE DISPARO E BLOQUEIO

Em LTs com compensação série deve-se

garantir superposição entre Rr e Ro com

o gap acionado e não acionado. Se usar

MOV deve-se simular o comportamento

do relé

Nos últimos 10 anos ocorreram 6 operações incorretas na ESKON: 4 por falha na coordenação (relés operando com seqüência positiva e negativa), 1 por rearme prolongado e 1 por falta de superposição entre as unidades Rr e Ro na região resistiva

DÚVIDAS Como estão operando os esquemas de fraca alimentação no Brasil? Tem ocorrido disparos indevidos? Considerando o uso de relés estáticos e digitais, com maior sensibilidade, estas esquemas ainda são necessários? O uso de relés 27 tem sido efetivo?

CONCLUSÕES

EFA iniciado na ESKON com relés eletromecânicos, sistema na fase inicial e Rf elevadas.

Panorama atual: relés com maior sensibilidade e sistema mais malhado, reduzindo as situações de fraca alimentação

Aumento da carga => segurança > disponibilidade. Disparos indevidos podem resultar em desligamentos múltiplos

Alto nível de insegurança em potencial e pequeno benefício obtido levou a ESKON a utilizar EFA em casos cuidadosamente selecionados e estudados

RECOMENDAÇÕES

Para garantir a segurança é recomendado que:

Superposição entre Rr e Ro em todo o plano R-X e para todas as configurações do sistema que possam alterar a característica dos relés

Se o alcance resistivo de Rr não for independente de Ro, o uso de EFA requer estudos muito cuidadosos para garantir a segurança por relés 27 e 51u

RECOMENDAÇÕES

EFA não deve ser usado com relés Rr e Ro que não sejam compatíveis em termos de princípio de funcionamento da unidade de medida

O tempo de rearme de Rr e Ro deve ser conhecido e levado em conta no tempo de coordenação

A segurança oferecida pelos relés 27 e 51u é limitada para faltas de alta resistência

Em áreas bem interligadas, situações de fraca alimentação dificilmente irão acontecer e os benefícios do EFA são muito limitados