energia elÉtrica transmissÃo de grupo de estudo de...

12/12/13 REP

www.bvr.com.br/snptee/sistema/xxiisnptee/adm/gerarRep.php 1/13

XXII-SNPTEE

SEMINÁRIO NACIONAL

DE PRODUÇÃO E

TRANSMISSÃO DE

ENERGIA ELÉTRICA

Grupo de Estudo de Proteção, Medição, Controle e Automação em Sistemas de Potência

(GPC)

13 a 16 de Outubro de 2013

RELATÓRIO ESPECIAL PRÉVIO

Raul Balbi Solero - CEPEL

Jorge Miguel Ordacgi Filho - ONS

Jeder Francisco De Oliv eira - CEMIG

1.0 CONSIDERAÇÕES GERAIS

O excelente nível técnico dos trinta e dois Informes Técnicos aprovados para apresentação e debates no âmbito do GrupoV - GPC para esta vigésima segunda edição do SNPTEE apontam para uma edição particularmente rica nasespecialidades de Proteção, Controle, Automação e Medição de Sistemas Elétricos. Dos cinco Temas Preferenciaispropostos, quatro receberam contribuições, embora se verifique forte concentração no primeiro deles. Este fato deverá sermotivo para reflexão durante o seminário.

Uma circunstância setorial que mereceu destaque, funcionando como fator de motivação para contribuições em um temaque estava adormecido entre nós, foi a retomada de sistemas de transmissão baseados em HVDC, a partir do sistemaMadeira. Pelo menos três informes técnicos abordam os aspectos particulares de proteção e controle deste tipo desistema, e certamente serão catalisadores de uma discussão técnica que se afigura bastante rica.

Outro aspecto de destaque foi a constatação de que os conceitos inovadores trazidos pela norma IEC 61850 passam aser tratados com progressiva naturalidade, como um ambiente técnico padrão onde são desenvolvidas soluções deproteção e automação, verificando-se, inclusive, contribuições efetivas para a evolução da norma. Neste ponto, cabe citar ocontínuo apoio que vem sendo oferecido pelo CE B5 - Proteção e Automação do CIGRÉ-Brasil para a difusão doconhecimento sobre esta tecnologia.

Observamos, também, o interesse renovado na abordagem de proposições, experiências e análises comparativas relativasa princípios de proteção e esquemas de teleproteção. Temas bem básicos convivem com o compartilhamento de boaspráticas, mas avançando até uma forte tendência à utilização de recursos sofisticados de simulação digital de sistemaselétricos em tempo real (Real Time Digital Simulators), para fins de estudo e validação de aplicações mais complexas.

Finalmente, cabe constatar o esforço entre nós para o desenvolvimento de aplicações da tecnologia de mediçãosincrofasorial de interesse das concessionárias de transmissão do país. Estas iniciativas são complementadas por artigosque discutem detalhes tais como infraestrutura para testes e influência dos erros dos transformadores de corrente etensão que alimentam as unidades de medição fasorial. Estes informes são uma indicação de que já caminhamos para amaturidade no domínio da aplicação desta tecnologia.

2.0 CLASSIFICAÇÃO DOS INFORMES TÉCNICOS

Os Informes Técnicos selecionados para discussão nesta sessão do GPC foram assim distribuídos entre os cinco TemasPreferenciais propostos:

TP1 - Sistemas Locais de Proteção, Automação, Controle e Medição 20

TP2 - Esquemas para Proteção da Integridade do Sistema 2

TP3 - Aplicações da norma IEC 61850 5

TP4 - Sistemas de Medição Sincronizada de Fasores 5

TP5 – Smart Grids --

A forte concentração de ITs no tema 1 não surpreende, porque aí estão englobados os assuntos associados maisdiretamente à proteção, automação e medição, núcleo do GPC. O número relativamente modesto de contribuições para otema 2 também não surpreende, tendo em vista seu maior grau de especialização.

Por outro lado, nota-se importante representação tanto para o tema 3 (IEC 61850) quanto pra o tema 4 (Sistemas de

12/12/13 REP


medição sincrofasorial), o que demonstra o forte interesse de nossa comunidade nestes temas e, também, o progressivodomínio destas tecnologias.

Quanto ao tema 5 (SmartGrids), embora não tenha recebido contribuição específica, certamente já se apresenta comoassunto que permeia naturalmente os demais Temas Preferenciais, ao serem abordadas as diferentes soluções etecnologias que caracterizam um sistema elétrico moderno.

Para o seminário as apresentações foram organizadas para iniciar com temas de interesse e compreensão maisgenéricos, progredindo para temas mais específicos, congregando plateias de interesse comum.

2.1 201Sistemas Locais de Proteção, Automação, Controle e Medição

540 - PROPOSTA DE METODOLOGIA PARA DETERMINAÇÃO DO PONTO DE SATURAÇÃO NA CURVA DE EXCITAÇÃO DE TC DE PROTEÇÃO PARA

AVALIAÇÃO DO FATOR DE REMANÊNCIA MAGNÉTICA

560 - PROTEÇÃO DIFERENCIAL DE LINHA VERSUS PROTEÇÃO POR COMPARAÇÃO DIRECIONAL - O CONFRONTO FINAL

576 - MODELAGEM DE TRANSFORMADORES NO RTDS™ PARA SIMULAÇÃO DE FALTAS ENTRE ESPIRAS E À TERRA

598 - DEFINIÇÃO E VALIDAÇÃO DOS AJUSTES DAS PROTEÇÕES DAS LINHAS LI IPU 60HZ FI CONSIDERANDO O BARRAMENTO DE 500KV NA SE FOZ

DO IGUAÇU

629 - DESENVOLVIMENTO DE SISTEMA DE SENSORIAMENTO ÓPTICO DE QUALIDADE E POSIÇÃO DOS CONTATOS PARA CHAVES SECCIONADORAS

DE ALTA TENSÃO

641 - MODELAGEM E VALIDAÇÃO DO CONTROLE SEQUENCIAL DE PARTIDA E PARADA, NO NÍVEL DE SUPERVISÃO, DE UMA UNIDADE DE GERAÇÃO

DE ENERGIA ELÉTRICA UTILIZANDO REDES DE PETRI INTERPRETADAS POR SINAIS HIERÁRQUICAS TEMPORIZADAS

740 - NOVAS TÉCNICAS DE PROTEÇÃO APLICADAS AO SISTEMA DE TRANSMISSÃO COM GERAÇÃO DISTRIBUÍDA INTEGRADA.

792 - ENSAIOS DE RTDS COM RELÉS DE PROTEÇÃO ELÉTRICA: DIFICULDADES, CONTRIBUIÇÕES, RESULTADOS PRÁTICOS E PERSPECTIVAS DE

DESENVOLVIMENTO NO BRASIL.

794 - SISTEMA COMPUTACIONAL PARA CLASSIFICAÇÃO AUTOMÁTICA DOS REGISTROS OSCILOGRÁFICOS

798 - MEDIDA DE VALORES DE IMPEDÂNCIAS DE LINHAS DE TRANSMISSÃO E OBTENÇÃO DO FATOR DE TERRA

799 - AUTOMAÇÃO DE TESTES DE DISPOSITIVOS DE PROTEÇÃO DE SISTEMAS ELÉTRICOS

815 - O USO DA PROTEÇÃO DE DISTÂNCIA EM SITUAÇÕES ATÍPICAS – LINHAS DE CIRCUITO DUPLO COM UM ÚNICO “BAY” DE CHEGADA EM

AMBOS OS TERMINAIS

837 - PROTEÇÃO DE DISTÂNCIA NÃO CONVENCIONAL APLICADA ÀS LINHAS DE TRANSMISSÃO COM POUCO MAIS DE MEIO COMPRIMENTO DE

ONDA

902 - LIMITADORES DE CORRENTE ELÉTRICA UTILIZANDO MATERIAIS SUPERCONDUTORES

948 - SISTEMAS DE CONTROLE E PROTEÇÃO DAS ESTAÇÕES CONVERSORAS DE PORTO VELHO E ARARAQUARA 2. PRIMEIRO BIPOLO DO SISTEMA

DE TRANSMISSÃO DAS USINAS DO RIO MADEIRA.

958 - ANÁLISE DAS TRAJETÓRIAS NO PLANO ALFA REFERENTES À OPERAÇÃO DA PROTEÇÃO DIFERENCIAL DE LINHAS DE TRANSMISSÃO

969 - DESENVOLVIMENTO E APLICAÇÃO DE UMA NOVA METODOLOGIA PARA A PROTEÇÃO DE TRANSFORMADORES DEFASADORES DIRETOS E

SIMÉTRICOS

1037 - ANÁLISE DE OCORRÊNCIAS EM LINHAS DE TRANSMISSÃO A PARTIR DO SISTEMA PARA ANÁLISE AUTOMÁTICA DE OSCILOGRAMAS

2.2 202Esquemas para Proteção da Integridade do Sistema

579 - BLOQUEIO POR OSCILAÇÃO DE POTÊNCIA SEM PARAMETROS DO SISTEMA “ZERO-SETTING PSB”

742 - CONTROLE MESTRE DO SISTEMA DE TRANSMISSÃO HVDC DO RIO MADEIRA

871 - IMPLICAÇÕES DA FUNÇÃO DIFERENCIAL NA PROTEÇÃO DE LINHAS LONGAS

952 - IMPLANTAÇÃO DO SISTEMA ESPECIAL DE PROTEÇÃO ACRE – RONDÔNIA PARA OPERAÇÃO DA USINA HIDRELÉTRICA (UHE) SANTO ANTÔNIO

2.3 203Aplicações da norma IEC 61850

549 - ANÁLISE DE DESEMPENHO DA COMUNICAÇÃO DE MENSAGENS GOOSE NA WAN ENTRE SUBESTAÇÕES PARA TELEPROTEÇÃO DE LINHAS DE

TRANSMISSÃO E DISPOSITIVOS ELÉTRICOS

619 - APLICAÇÃO DA “MERGING UNIT” SEGUNDO A NORMA IEC 61850-9-2 ÀS SUBESTAÇÕES EXISTENTES

789 - UMA VISÃO HIERÁRQUICA E ORIENTADA A OBJETOS DE SISTEMAS DE AUTOMAÇÃO BASEADOS NA NORMA IEC 61850

850 - IEC 61850 PROCESSAMENTO DE FUNÇÕES DISTRIBUÍDAS INTEGRANDO UACS DE CONTROLE E IEDS DE PROTEÇÃO

916 - MODELO DE NODOS LÓGICOS, DATOS Y ATRIBUTOS DEL SISTEMA DE EXCITACIÓN DE UNA UNIDAD GENERADORA TÍPICA DE LA CENTRAL

HIDROELÉCTRICA ITAIPU, BASADO EN LA SEGUNDA EDICIÓN LA NORMA IEC 61850

2.4 204Sistemas de Medição Sincronizada de Fasores

673 - ANÁLISE DOS ERROS DOS TRANSFORMADORES DE CORRENTE NA EXATIDÃO DOS SISTEMAS DE MEDIÇÃO SINCRONIZADA DE FASORES

750 - ENSAIOS DE PMU DE ACORDO COM A NORMA IEEE C37.118.1-2011

791 - MONITORAMENTO DA ESTABILIDADE DE TENSÃO EM REGIME PERMANENTE EM TEMPO REAL, COM O USO DO PROTOCOLO IEC61850 COM A

FUNCIONALIDADE DE PMU’S, NOS IED’S DE PROTEÇÃO ELÉTRICA.

888 - DETECÇÃO DE OSCILAÇÃO DE POTÊNCIA E PERDA DE SINCRONISMO UTILIZANDO SINCROFASORES – APLICAÇÃO NO SISTEMA ACRE -

RONDÔNIA

12/12/13 REP


975 - SISTEMA DE MEDIÇÃO FASORIAL SINCRONIZADA DA CEMIG - SISMEF

2.5 205Smart Grids

3.0 RELATÓRIO SOBRE OS INFORMES TÉCNICOS

3.1 - PROPOSTA DE METODOLOGIA PARA DETERMINAÇÃO DO PONTO DE SATURAÇÃO NA CURVA DE EXCITAÇÃO DE TC DE PROTEÇÃO PARA AVALIAÇÃO DO FATOR DEREMANÊNCIA MAGNÉTICA

COELHO, V.V.(1);BATISTELA, N.J.(2);JUNIOR, J.P.A.(2);SADOWSKI, N.(2);BERNARDES, P.R.(1); - ELETROSUL(1);UFSC(2);

Este artigo apresenta os resultados obtidos na av aliação do f ator de remanência magnética em Transf ormadores de Corrente (TCs) de proteção conf orme o método

proposto pela IEC60044-6 (1) em comparação com outros métodos que adotam como ref erência o ponto de saturação dif erente desta norma. A norma IEC60044-6 (1) é

a que def ine o f ator de remanência magnética e o tipo de classe de TC TPY.

Perguntas e respostas:

A) Como a inf ormação do v alor de Kr tem sido utilizada na Eletrosul? Os autores av aliam que a utilização desta inf ormação poderia ser ainda mais útil?

Do ponto de v ista do Laboratório de ensaios, executou-se a medição do Kr dentro das def inições da norma e outros métodos para serv ir de subsídio, como parâmetro

av aliador, para o engenheiro inspetor solicitante do ensaio. Na Inspeção em f ábrica, o v alor de Kr é utilizado para comprov ar que o TC ensaiado, do tipo TPY, atende ao

requisito de Kr<10% da norma IEC 60044-6. A inf ormação do Kr poderia ser mais útil se f osse considerada para calcular o Ktd obtido com os dados dos ensaios de rotina

(em situações particulares, o f luxo calculado pela f órmula do Ktd durante o tempo morto “tf r” pode f icar abaixo do f luxo remanente, causando erros nos resultados).

B) Tendo em v ista que os contratos de f ornecimento são usualmente baseados em normas, como se procede para utilizar o método proposto num teste de aceitação?

O método proposto apresentou v alor de Kr menor do que os resultados de v alores obtidos pelo procedimento baseado na ref erência de tensão de saturação, como

def inida na IEEE/ANSI, e pela metodologia da IEC. O método proposto a meu v er apresenta mais coerência na def inição das zonas limites da região linear, região de

transição e região de saturação. Entretanto, atrav és de tratativ as entre o f abricante e o inspetor, representante da empresa compradora, pode-se chegar a um comum

acordo de qual método será adotado nas av aliações de TCs.

C) Os autores pretendem alterar requisitos na especif icação de nov os TCs com a inclusão de ensaios de acordo com nov o método proposto?

Não cabe aos que executam ensaios em laboratório realizar alteração dos requisitos na especif icação de TCs. Pretendeu-se mostrar que os resultados de medição de Kr

realizados no laboratório f orneceram v alores de Kr que não atenderam o requisito de 10% conf orme IEC. Assim, coloca-se em pauta a questão abordada e procura-se

esclarecer as metodologias empregadas de obtenção de v alores de Kr, serv indo também para a f ormação de nov os engenheiros que estão se tornando inspetores

av aliadores de ensaios de TCs em f abrica. Sob o ponto de v ista da engenharia de projetos, no momento não se pretende alterar requisitos. Para que ocorra uma

alteração, inicialmente se dev e estudar a v iabilidade e pertinência em conjunto com os f abricantes de TCs e de reles de proteção.

3.2 - PROTEÇÃO DIFERENCIAL DE LINHA VERSUS PROTEÇÃO POR COMPARAÇÃO DIRECIONAL - O CONFRONTO FINAL

ABBOUD, R.(1);OLIVEIRA, C.(1);LIMA, P.(1); - SEL(1);

Este trabalho descrev e alguns aspectos básicos de dois elementos f undamentais na proteção de linhas de transmissão de Alta Tensão (AT) e Extra Alta Tensão (EAT): o

elemento de proteção por comparação direcional e o elemento de proteção dif erencial, e tem como principal objetiv o a análise comparativ a entre estes, lev ando em

conta a segurança e a conf iabilidade por eles of erecidas em algumas condições operativ as e topologias distintas de linhas de transmissão.


A) Os autores concluem pela superioridade conceitual da proteção dif erencial para linhas de transmissão. Na sua experiência existiriam situações especiais em que esta

conclusão não se aplique?

A proteção 87L é totalmente dependente do canal de comunicação, portanto, canais de comunicação com desempenho pobre irão causar a deterioção da proteção 87L.

No caso de linhas extremamente longas, em que a def asagem de corrente seja muito grande, a aplicação dev e ser melhor analisada.

B) Como f ica a comparação entre POTT e 87L se f or considerado que POTT requer lógicas adicionais como eco, terminal aberto, terminal f raco, etc.?

Esta é uma das v antagens da f unção 87L, pois não se f az necessário lógicas adicionais para os casos de f onte f raco, rev ersão de corrente, terminal aberto, etc.

C) Durante uma perda de sincronismo as f ontes podem af astar-se eletricamente de até 180o, caso em que as contribuições para curto interno à linha estarão em

posições angulares praticamente caracterizadas por oposição de f ase. Qual é a v isão do autor sobre o desempenho da f unção dif erencial de linha neste caso?

Excluíndo-se os casos de f altas trif ásicas e f altas que ocorram exatamente no centro elétrico da oscilação, todas os outros casos irão apresentar correntes de

sequências negativ a e zero, ambas ou somente uma delas, que não estarão em oposição de f ase, desta maneira as f unções dif erencias de sequências negativ a e zero

poderão atuar em f unção da sensibilidade ajustada. No caso de f altas trif ásicas a atuação irá ocorrer quando as tensões sairem da condição de oposição de f ases,

f azendo com que a corrente dif erencial seja dif erente de zero, portanto o tempo de atuação será dependente da v elocodade da oscilação.

Comentário: . Item 3-Título. Corrigir: Proteção Dif erencial . Fig. 4: identif icar barras L e R . Penúltimo parágraf o pag 5. Corrigir: \"f igura 27\"

3.3 - MODELAGEM DE TRANSFORMADORES NO RTDS™ PARA SIMULAÇÃO DE FALTAS ENTRE ESPIRAS E À TERRA

ROCHA, G.(1); - SEL(1);

O artigo descrev e um elemento dif erencial de sequência-negativ a que melhora a sensibilidade para f altas internas entre espiras sob condições de carga pesada com

superv isão na detecção de f altas externas, adicionando segurança a este elemento durante f altas externas com saturação do TC. O artigo também descrev e um

elemento direcional para a detecção de f altas restritas a terra, próximas ao neutro. Ao f inal, f altas são aplicadas ao modelo criado no RTDS™ para a v erif icação da

sensibilidade e conf iabilidade do dif erencial de sequência-negativ a e do elemento direcional de f altas restritas a terra ao transf ormador.


A) O possív el desequilíbrio da carga do transf ormador é parâmetro para ajuste do elemento de sequência negativ a desta proteção? Caso positiv o, os resutados obtidos

de sensibilidade para f altas entre espiras consideraram algum grau de desequilíbrio?

O desequilíbrio da carga não é considerado no ajuste do elemento 87Q. Em caso de correntes de seq. negativ a f luindo no sentido da carga, a corrente de operação é

idealmente nula, uma v ez que o cálculo da corrente dif erencial de seq. negativ a é a soma f asorial das correntes de seq. negativ a de ambos enrolamentos.

B) A proteção dif erencial de sequência negativ a pode mesmo ser aplicada com tamanha sensibilidade no caso real de saturação assimétrica dos TCs?

Existe superv isão da atuação do elemento 87Q. Caso o relé detecte de f alta externa, o elemento é bloqueado. Para que o detector de f alta externa opere

adequadamente, basta que o TC não sature em 2ms da ocorrência da f alta, conf orme recomendação do guia IEEE C37.110.

C) Como é o comportamento das f unções dif erenciais descritas na condição de energização do transf ormador?

Existe bloqueio por 2ª e/ou 4ª ordem harmônica, similar com os elementos dif erenciais de f ase. Além disso, o recomenda-se temporização de 10 ciclos para atuação

desta f unção.

3.4 - DEFINIÇÃO E VALIDAÇÃO DOS AJUSTES DAS PROTEÇÕES DAS LINHAS LI IPU 60HZ FI CONSIDERANDO O BARRAMENTO DE 500KV NA SE FOZ DO IGUAÇU

JÚNIOR, J.B.M.(1);OLIVEIRA, D.B.D.(2);FRANCZAK, S.M.(1);NYZNYK, E.M.(1);CARVALHO, S.M.D.(3);SILVA, J.L.J.E.(3); - ITAIPU(1);Eletrobrás Furnas(2);ITAI(3);


A) Os autores poderiam explicitar as razões para Itaipu ter decidido por uma f ilosof ia de proteção de distância em subalcance ao inv és de um esquema de sobrealcance,

numa linha de 500 kV tão curta?

12/12/13 REP


A f ilosof ia adotada pela Itaipu f oi a de se ajustar a 1ª zona com subalcance e a 2ª zona em sobrealacance associada a esquema permissiv o. O f ato de se manter a 1ª

zona em subalcance, f oi a de garantir um disparo rápido para o caso de perda de comunicação entre os terminais de linha. Durante os ensaios de modelo não f oi

detectado nenhuma atuação incorreta da 1ª zona para o alcance ajustado.

B) A f ilosof ia de bloquear a 1ª Zona da f unção de distância e o 1º Estágio (Step) da f unção 67N pela f unção 87L em ambos os terminais não traria um modo de f alha

comum entre as proteções primária e alternada?

A f ilosof ia adotada é a de que as f unções 21 1ª zona e 67N 1º Estágio sejam ativ adas quando ocorrer perda de comunicação entre os terminais, ou seja, quando a

f unção 87L f icar f ora de operação. Para o caso de ocorrer uma f alha de modo comum na liberação destas f unções a linha ainda estará protegida pela 2ª zona da f unção

21 e pelo 2º estagio da f unção 67N, que permanecem habilitadas.

C) Dev ido à proximidade entre a SE IPU e a STFI (10 km) as f altas sólidas praticamente anulam a tensão em ambos os terminais das linhas. Como f oi tratada a

resposta transitória dos transf ormadores capacitiv os de potencial nessas condições?

Para o teste de RTDS os transf ormadores capacitiv os de potencial f oram modelados de f orma que na presença de uma f alta f ranca a tensão transitória não anule

instantaneamente, não prov ocando problemas de polarização da proteção. O modelo adotado representa uma resposta típica de um transf ormador de potencial perante

curto-circuito. A experiência da Itaipu para as f altas reais no barramento de 500kV da SE-IPU 60Hz é a de que, pela observ ação dos registros de oscilográf icos, a tensão

na f ase em f alta não v ai a zero, permitindo assim, a discriminação da f alta pela proteção.

3.5 - DESENVOLVIMENTO DE SISTEMA DE SENSORIAMENTO ÓPTICO DE QUALIDADE E POSIÇÃO DOS CONTATOS PARA CHAVES SECCIONADORAS DE ALTA TENSÃO

ROSOLEM, J.B.(1);NASCIMENTO, C.A.M.(2);PEREIRA, F.R.(1);BASSAN, F.R.(1);ALVES, L.R.(1);FLORIDIA, C.(1);PENZE, R.S.(1);LEONARDI, A.A.(1);SIMOES,

G.C.C.P.(1);FONSECA, R.F.(2);MOREIRA, R.O.C.(2);SOUZA, G.C.L.(2);MELO, A.L.D.(2); - CPqD(1);CEMIG D(2);


A) Quais os ganhos ef etiv os v islumbrados pelos autores para o sistema proposto quando comparado à solução simples de uma câmera posisionada à distância. Os

autores julgam que estes ganhos justif icam os ev entuais custos adicionais?

A CEMIG nos relatou que câmeras conv encionais já f oram utilizadas em subestações, e depois de alguns problemas como queima f oram desativ as ou retiradas de

operação. Na solução apresentada existe uma dif erença básica que é o f ato de que as câmeras utilizadas dentro da unidade remota, que monitora a chav e secionadora

tem sua comunicação e alimentação totalmente sendo realizadas pela f ibra óptica. Todos os sensores, inclusiv e as câmeras, estão isoladas eletricamente ou

galv anicamente de qualquer potencial, o que f az com estas unidades f iquem imunes a ef eitos transientes e induções que ocorrem f requentemente nas subestações.

Portanto os ganhos de possuir uma solução como esta justif icam o uso da mesma. Por outro lado câmeras conv encionais posicionadas a distância podem também ser

alimentada por f ibra e f azer o uso desta característica positiv a do isolamento galv ânico. Além disso, o sistema proposto realiza uma medição quantitativ a do

f echamento do braço da chav e seccionadora, atrav és da triangulação de um f eixe óptico. Essa inf ormação torna-se bastante importante para os casos em que, após

uma manobra de f echamento imperf eita, o braço apresenta-se lev emente desencostado do contato. Uma câmera a distância poderia passar ao operador do sistema a

impressão de que o f echamento ocorreu de maneira satisf atória. A medição por triangulação de f eixe óptico rev ela qual é a posição exata do braço, e permite um grau

de diagnóstico que uma câmera simples a distância não permitiria.

B) Qual a receptiv idade dos f abricantes de secionadoras quanto à inclusão do dispositiv o proposto como item intrínseco das nov as chav es?

O sistema está sendo gradativ amente apresentado aos f abricantes de seccionadoras por meio de palestras como as do SNPTEE e não temos ainda uma realimentação

a respeito. Em resumo, o monitoramento de abertura e f echamento de chav es nas subestações de f orma remota é um problema clássico da engenharia ainda sem uma

solução técnica comercial. Esse trabalho terá grande interesse por partes dos f abricantes, uma v ez que, a superv isão de f orma remota, com inf ormações qualitativ a e

quantif ica do f echamento será um requisito das empresas do setor de energia.

C) Quais os requisitos de rede de comunicação necessários para a aplicação do sistema?

No sistema desenv olv ido a comunicação entre as unidades remotas (sensores) instaladas na chav e seccionadora e a unidade de controle instalada na sala de controle

da subestação, assim como a alimentação das unidades remotas ocorre atrav és de um par de f ibras ópticas multimodo de núcleo 105 microns. Esta comunicação de

dados digitais e analógicos entre as unidades é f eita em protocolo priv ado. A unidade controle tem uma saída de dados digitais em Ethernet 10Base-T e um saída de

v ídeo NTSC. Esta saída de v ídeo é conv ertida em Ethernet por um conv ersor externo e junto com os dados digitais estes sinais são plugados em um switch ethernet. A

comunicação dos sinais deste sistema de monitoração bem como de outros desenv olv idos a partir do switch para f ora da subestação está sendo f eita por rede de dados

em f ibra óptica, por meio da CEMIG Telecom com banda de 12 Mb/s.

3.6 - MODELAGEM E VALIDAÇÃO DO CONTROLE SEQUENCIAL DE PARTIDA E PARADA, NO NÍVEL DE SUPERVISÃO, DE UMA UNIDADE DE GERAÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICAUTILIZANDO REDES DE PETRI INTERPRETADAS POR SINAIS HIERÁRQUICAS TEMPORIZADAS

SIQUEIRA, R.A.D.(1);Jardini, J.A.(2); - v oith(1);EPUSP(2);

Apresenta-se a aplicação de uma abordagem para modelagem e análise de algoritmos de controle utilizando Redes de Petri Interpretadas. Como aplicação, utiliza-se o

desenv olv imento do sistema de controle de partida e parada, no nív el de superv isão, de um gerador de Usina Hidrelétrica, com f oco nas f ases de f ormalização e

análise. São identif icadas as necessidades da aplicação de um método f ormal para o desenv olv imento deste tipo de controle, suas v antagens e benef ícios.


A) Que outras f unções de automação os autores acreditam que a abordagem proposta v enha a trazer os ganhos indicados?

- Documentação adequada do processo de desenv olv imento e implantação do algoritmo de controle, como também reusabilidade e rastreabilidade das inf ormações e

decisões. - Integração da equipe env olv ida, de um lado a Engenharia do Processo e a Operação e do outro a Engenharia de Automação. - Como f ormalismo, f az-se uso

dos conceitos e aplicações das Redes de Petri, para modelagem do comportamento dinâmico e lógico do sistema e a sua análise atrav és da inv estigação das principais

propriedades comportamentais e estruturais da rede, pois os métodos de análise das Redes de Petri possuem notação matemática, o que f ornece resultados capazes de

v alidar a construção dos modelos, identif icando inconsistências, ambiguidades e erros mesmo antes da implementação do sistema.

B) Como se compara a ef iciência no tempo de implementação de algoritmos de automação usando a abordagem direta e a proposta?

- A abordagem proposta, quando utilizada pela primeira v ez, pode exigir um desprendimento de tempo um pouco maior, porém após a metodologia ser estabelecida e

consolidada, o algoritmo de controle depois de modelado e v alidado pode ser reutilizado na maioria dos casos, trazendo no f inal ganhos de tempo, segurança e

conf iabilidade.

C) Qual a receptiv idade dos usuários quanto à inclusão do sistema proposto como item intrínseco das unidades geradoras?

- Estamos em f ase de implantação e av aliação do sistema proposto em um projeto piloto, o qual está apresentando excelentes resultados. Todav ia, tendo em v ista que

uma técnica de modelagem e análise normalmente está v inculada a uma metodologia de projeto, nota-se um consenso sobre a necessidade de se estabelecer uma

metodologia f ormal para o projeto de sistemas de controle, percebida pelos prof issionais da área, os quais tendem, porém, a of erecer certa resistência inicial aos

métodos e f erramentas desenv olv idas pela área acadêmica, principalmente em f unção do inv estimento inicial de tempo, mesmo assim a receptiv idade está sendo muito

boa em f unção dos esclarecimentos e entendimento dos ganhos adquiridos.

3.7 - NOVAS TÉCNICAS DE PROTEÇÃO APLICADAS AO SISTEMA DE TRANSMISSÃO COM GERAÇÃO DISTRIBUÍDA INTEGRADA.

LELLYS, D.(1);SIMÕES, P.(2);SALVADOR, H.(2);ARRUDA, G.A.G.D.(2);DIAS, R.(2); - Alstom(1);CHESF(2);

Este artigo tem como f inalidade apresentar uma nov a técnica de proteção dif erencial de linha, atrav és de dif erencial de corrente rápida (“subcy cle dif f erential

protection”), como também, apresentar os modelos de geradores eólicos e a análise do comportamento transitório dos geradores eólicos durante curto circuito trif ásico e

o impacto na aplicação, desempenho e operação dos relés de proteção.


A) Os autores af irmam ter v erif icado, por simulação, que a unidade de distância do terminal dos parques eólicos \"não operou para a maioria das f altas\". Pede-se

comentar se, mesmo nesta situação, a proteção de distância permanece como a melhor recomendação para a f unção back-up ou retaguarda.

Para o terminal de f onte f raca onde está o parque eólico ocorreu f raca corrente de contribuição de curto e por consequencia a não sensibilização da proteção de distancia

para maioria das f altas e não recomendamos a f unção 21 como back up, sendo recomedav el o back up com uso de 87L com rotas de comunicação independentes.

B) Uma proteção que trabalhasse exclusiv amente com a contribuição do SIN e abrisse o terminal remoto por transf erência de disparo não teria desempenho adequado?

12/12/13 REP


Obs.: assegurando alcance sem retardo intencional até o f im da linha protegida?

Esta é uma opção porém o esquema com dif erencial de linha principal e alternado com rotas de comunicação independentes seria mais seguro.

C) Considerando que as máquinas eólicas não contribuem com inércia no tocante à estabilidade angular, a perda de um bloco de tais máquinas não seria equiv alente a

um pequeno acréscimo do carregamento totalmente absorv ív el pela reserv a girante?

sim, estamos de acordo.

3.8 - ENSAIOS DE RTDS COM RELÉS DE PROTEÇÃO ELÉTRICA: DIFICULDADES, CONTRIBUIÇÕES, RESULTADOS PRÁTICOS E PERSPECTIVAS DE DESENVOLVIMENTO NOBRASIL.

FERNANDES, R.D.O.(1);JUNIOR, N.J.F.(2); - SIEMENS(1);CTEEP(2);

Este trabalho tem por f inalidade mostrar a contribuição do simulador RTDS (Real Time Digital Simulator) para a v erif icação da perf ormance e do comportamento do relé

de proteção elétrica f rente a f enômenos dinâmicos e transitórios do sistema elétrico, tais como: curto-circuito, rejeição de carga, oscilação de potência, f altas ev olutiv as

e \"cross-country \", f altas de alta impedância, corrente de carga superimposta, \"inf eed\" e \"outf eed\" e acoplamento mútuo.Será apresentada a necessidade de se obter

os dados reais dos equipamentos e o conhecimento aprof undado do sistema e do relé de proteção. Serão mostradas também as perspectiv as de realização de ensaio no

Brasil e os f uturos desaf ios.


A) Qual o tempo típico para a realização dos ensaios descritos no artigo? Os autores teriam alguma proposição para tornar mais ef icientes e reduzir os custos destes

ensaios? Quais?

1) Tempo típico: Entre uma a duas semans para Proteção de Linha de Transmissão (depende da f ilosof ia e número de testes propostos pelo cliente), o que equiv ale

entre 200 a 400 pontos de teste, 1 semana para Proteção de Barras, que são os dois sistemas f requentemente testados. 2) Sim. 3) Com conhecimento aprof undado do

sistema, a análise dos resultados torna-se mais ef etiv a e com isto redução do tempo de análise. A criticidade está em conf rontar f enômenos não comumente

analisados: Transient Blocking, Ring-Down, Faltas Ev olutiv as e Cross-Country , linhas paralelas, abertura monopolar e outras. Isto tudo dev e ser associado ao

conhecimento do comportamento do relé: Filtros, Algoritmos, Cálculos, etc.

B) Que condições de SIR, distorção harmônica das grandezas primárias e secundárias, compensação de parâmetros da linha protegida e outros f atores de discriminação

tornam a simulação no RTDS ser preponderante à determinação dos ajustes conv encionalmente calculados para a proteção?

Os cálculos realizados para a determinação dos ajustes da proteção não lev am em conta os f enômenos transitórios/eletromagnéticos, pois muitos ajustes são intrínsicos

ao relé e se limitam ao algoritmo interno. Mesmo assim é possív el otimizar alguns, como: Transient Blocking (em linhas paralelas), saturação do TC (aumento da janela

deslizante de amostras) para garantir a não operação indev ida: com isto atraso no tempo de operação do relé, etc. O ensaio, então, se limita a analisar a operação do

relé f rente aos transitórios eletromagnéticos e, com isso, conf irmar a v ersão do f irmware. Torna-se interessante então analisar a possibilidade de se ter acesso a outros

campos de ajuste do relé, contudo, com maior conhecimento da proteção digital (algoritmos, f iltros, etc...)

C) Qual a opinião dos autores sobre a a criação de uma base de dados para modelagem no RTDS, a exemplo das base de dados de f luxo de potência e curto-circuito?

O sof tware RSCAD permite isto e seria muito importante, principalmente para a otimização do tempo do ensaio. A norma IEC60255, considerando o grupo de estudos

"MT02", que padroniza os testes de proteção, poderia considerar este tipo de padronização, uma v ez que, assim como o artigo indica, o número de equipamentos RTDS

aumentou muito no Brasil nos últimos anos. Se o incentiv o, por orgãos de f omento do gov erno, v oltados para a pesquisa/inov ação, como o Finep, continuar a apoiar, e

termos uma regulação que indique a necessidade de se ter mais ensaios eletromagnéticos para a otimização de ajustes de proteção, a tendência é de que o número de

equipamentos também aumente no f uturo.

3.9 - SISTEMA COMPUTACIONAL PARA CLASSIFICAÇÃO AUTOMÁTICA DOS REGISTROS OSCILOGRÁFICOS

COSTA, C.A.B.(1); - CEMIG GT(1);

Este trabalho apresenta o desenv olv imento de um sistema computacional para classif icação automática dos registros oscilográf icos prov enientes dos Registradores

Digitais de Perturbação – RDPs instalados nas subestações – SEs da Cemig GT, propiciando rapidez, economia e ef etiv idade na análise, em razão do grande v olume de

registros gerados pelas mais dif erentes causas. A identif icação automática do distúrbio que originou os registros, a v erif icação da presença ou não de perturbação e o

descarte de registros espúrios agiliza, de f orma impactante, o processo de análise de cada um dos registros economizando tempo e trabalho dos analistas.


A) O desempenho do sistema proposto, em particular os resultados da classif icação dos tipos e períodos dos ev entos, têm sido acompanhados pela concessionária?

Como tem sido este desempenho?

Sim, as equipes de análise de perturbações v erif icam o desempenho do sistema de f orma contínua. Nos casos em que há discrepâncias entre as análises das equipes

e as f eitas de f orma automática, a equipe de desenv olv imento é aconada para v erif icação e implantação de ajustes nos algoritmos. O desempenho tem se mostrado

plenamente satisf aório, ainda não temos um índice calculado deste desempenho mas as observ ações indicam uma taxa de acerto da classif icação em torno de 95%.

B) Qual tem sido a taxa de acerto do sistema de classif icação automática dos registros oscilográf icos em relação aos resultados das análises de perturbação?

Conf orme f oi explanado na questão anterior, apesar de não medirmos cientif icamente este índice, podemos inf erir que a taxa de acerto gira em torno de 95%.

C) Qual seria número aproximado de registros existentes e sem qualquer disturbio que poderiam ser descartados com a aplicação do sistema de classif icação?

Pelos resultados iniciais de observ ação e av aliação do sistema acreditamos que algo em torno de 65% dos registros poderiam ser descartados. Apesar de que este v alor

depende muito da f orma e dos padrões adotados para a conf iguração de disparo dos registradores digitais. No caso da CEMIG perf erimos uma abordagem

conserv adora, deixando os equipamentos mais sensív eis para tentar garantir a aquisição do registro de uma perturbação mesmo em caso de f alhas de uma das

superv isões, como por exemplo f alha na aquisição de um sinal digital.

3.10 - MEDIDA DE VALORES DE IMPEDÂNCIAS DE LINHAS DE TRANSMISSÃO E OBTENÇÃO DO FATOR DE TERRA

PAULINO, M.E.D.C.(1); - ADIMARCO(1);


A) A conexão das f ontes de sinal e medidores é f eita diretamente na LT ou atrav és dos TCs e TPs da SE? Em caso positiv o, qual é a inf luência dos erros destes

transdutores na av aliação de k0, particularmente em f requências dif erentes da nominal (50 ou 60 Hz)?

A conexão é realizada diretamente na LT atrav és de um dispositiv o especial para prov er segurança e praticidade na conexão, chamado CPGB1. A caixa de conexão de

aterramento CP GB1 é usada para f azer a conexão entre o equipamento de medição e a LT e pode estar localizado a uma distância de segurança do operador. Além

disso, ele possui dispositiv os de proteção permitindo a descarga de correntes de até 30 kA uma v ez que seu limite de tensão é excedida. Como não existem

transdutores, ou seja, a medida é direta, os sinais são os mesmos do sistema medido. Vale ressaltar que as medidas não são realizadas na f requência da linha (50 ou 60

Hz) por isso não sof rem inf luência do sistema elétrico de potência.

B) Por que f oram adotadas as f requências de 40, 80 e 100 Hz na determinação da impedância de 60 Hz indicada na Figura 3?

Essas f requências f oram escolhidas por opção do usuário. Como regra geral o teste não é realizado na f requência da linha (50 ou 60 Hz) para não sof rer inf luência do

sistema elétrico de potência. Também são ev itadas as f requências múltiplas da f undamental. Como a resposta do sistema é linear, os v alores em 60 Hz podem ser

f acilmente obtidos pela extrapolação no gráf ico das medidas nas f requências de 40, 80 e 100 Hz. O sistema de teste utilizado neste trabalho pode realizar medidas de 15

a 400 Hz.

C) Quais f oram os erro encontrados nos v alores de impedância na medição da LT 138 kV do Brasil?

No caso citado, os v alores de impedância da linha testada não f oram f ornecidos of icialmente pela empresa, por isso os autores decidiram não cita-los no trabalho.

Outros trabalhos dos autores mostram dif erenças importantes nas componentes de sequência zero do sistema.

3.11 - AUTOMAÇÃO DE TESTES DE DISPOSITIVOS DE PROTEÇÃO DE SISTEMAS ELÉTRICOS

PAULINO, M.E.D.C.(1);PENARIOL, G.(1); - ADIMARCO(1);

12/12/13 REP


Os testes de relés de proteção têm sof rido div ersas alterações ao longo dos últimos anos com a ev olução dos relés eletromecânicos aos relés digitais multif uncionais,

aumentando a complexidade desses dispositiv os. Os testes de sistemas de proteção dev em acompanhar as mudanças nos objetos em teste. Há a necessidade de

padronização e sua simplif icação. Este trabalho discute essa ev olução e apresenta mecanismos para a padronização dos testes utilizando uma biblioteca de relés de

proteção. Os procedimentos apresentados simplif icam o trabalho do testador, diminuindo as necessidades de conhecimento do relé a ser testado, reduzindo os tempos

de teste e preparação, além de promov er a repetibilidade dos testes.


A) Os sof twares PTT e/ou XRIO dispõem de recursos de banco de dados para armazenamento dos conjuntos de parâmetros de ajustes de cada um dos IEDs de uma

empresa?

As interf aces XRIO e PTT são modelos de relés de proteção e planos de teste já prontos para IEDs, respectiv amente. São, portanto, arquiv os autônomos que podem

armazenar a parametrização de um determinado relé ou até mesmo o teste deste dispositiv o com seus resultados. Assim, não se caracterizam como banco de dados

para armazenamento de ajustes de div ersos IEDs de uma empresa, embora seja possív el construir um banco de dados com os arquiv os XRIO. Os autores sugerem,

para o gerenciamento dos grupos de ajustes e parametrizações dos relés, a leitura da brochura técnica do CIGRE no. 539 “Lif e-time Management of Relay Settings”.

B) Como dev erão ev oluir os sistemas de teste para f azer f rente à liv re alocação f uncional que dev erá ser uma consequência da disseminação da Norma IEC 61850?

O sistema de teste dev erá acompanhar os requisitos da alocação f uncional de acordo com a Norma IEC 61850 e as características impostas pela rede de comunicação.

Nov os equipamentos e procedimentos serão necessários. Entretanto, os testes conv encionais poderão ser realizados com mudanças muito simples com a conf iguração

de mapeamento das mensagens GOOSE. O sof tware de teste utilizado neste trabalho, do f abricante OMICRON, já apresenta essa característica, podendo ef etuar teste

nas f unções distribuídas dos IEDs. Um exemplo claro dessa aplicação já largamente realizada é o teste ponta a ponta em linhas de transmissão, onde o testador usa

dois equipamentos de teste, sincronizados, que realizam testes em f unções distribuídas nos dois relés, um em cada ponta da linha. Com o uso da norma IEC61850 essa

distribuição f uncional é amplif icada e o sistema de teste dev e atender aos nov os requisitos.

C) Qual a ordem de grandeza do tempo necessário para os testes automatizados de um IED para proteção de linhas de transmissão típico e como se compara com o

tempo usando os procedimentos conv encionais? Qual a opinião dos autores sobre a aplicação de RTDS na automação dos testes?

Depende! Depende do propósito do teste, do local (SAT ou FAT), dos requisitos, dentre outros f atores. Entretanto, pela experiência dos autores, um teste onde o usuário

realizav a um teste completo no IED gastando cerca de 8 a 10 horas ou mais, tem o tempo reduzido para 1 a 2 horas de execução com o automatismo proposto. O RTDS

traz um conceito dif erente de teste, tendo em v ista sua aplicação em testes de tipo nos reles de proteção. O equipamento de teste utilizado neste trabalho realiza

praticamente todos os testes para tal, exceto testes em loop f echado. O equipamento utilizado é capaz de realizar testes sistêmicos com topologia top-down incluindo os

transitórios simulados, gerados pelo próprio sof tware do equipamento de teste ou reproduzido atrav és de arquiv os COMTRADE ou PL4 gerados por outro sof tware ou

mesmo pelo RTDS. O uso do RTDS para automação dos testes é baseado no uso dos arquiv os transitórios gerados pelas simulações realizadas por ele.

3.12 - O USO DA PROTEÇÃO DE DISTÂNCIA EM SITUAÇÕES ATÍPICAS – LINHAS DE CIRCUITO DUPLO COM UM ÚNICO “BAY” DE CHEGADA EM AMBOS OS TERMINAIS

CARNEIRO, M.(1);SOUZA, J.R.D.M.S.D.(1); - COPEL(1);

Durante a execução de estudos de relés de proteção, por v ezes depara-se com topologias não-conv encionais, e em alguns casos, a metodologia de ajuste normalmente

adotada não prov ê uma cobertura ef icaz lev ando a procura por soluções dif erentes.Este artigo apresenta o estudo de proteção de uma nov a linha de transmissão de 138

kV da COPEL que possui uma conf iguração atípica onde f oram construídos dois circuitos com apenas um “bay ” em cada subestação. Neste caso, a impedância v ista

pela proteção nos terminais deixa de ser linear e passa a ter um comportamento que pode prov ocar subalcances e sobrealcances dos elementos de distância.


A) A Copel pretende utilizar esta conf iguração de linha de transmissão de f orma usual ou este f oi um caso isolado? Comente.

Esta é a segunda linha que a Copel utiliza com esta conf iguração. Não estão prev istas linhas f uturas utilizando esta conf iguração.

B) Sob o ponto de v ista de assegurar que a zona 2 proteja a linha toda, como f oi tratado o aspecto dos def eitos resistiv os com carregamento pré-f alta importado pelo

terminal protegido?

Para def eitos resistiv os, considerando que os def eitos de alta impedância geralmente env olv em a terra, a proteção que será responsáv el por detectar estes tipos de

curtos-circuitos será a de sobrecorrente direcional de terra. No caso de carregamento pré-f alta, este não f oi lev ado em consideração nos estudos de proteção para esta

linha.

C) O artigo contempla os curtos-circuitos trif ásicos. Ao lev ar em consideração os def eitos f ase-terra, nos quais o acoplamento magnético entre as duas linhas não pode

ser desprezado, o número de jumpers e os ajustes propostos seriam os mesmos? Por quê?

Os ajustes de distância implementados f oram realizados baseando-se em def eitos trif ásicos ou bif ásicos. Para o caso de curtos-circuitos monof ásicos f oram

implementados ajustes de sobrecorrente direcional de terra instantâneos e temporizados de f orma que possam ser sensív eis a curtos env olv endo a terra. No momento

em que f oi def inido o número de jumpers a serem utilizados, f oi lev ado em consideração curtos trif ásicos e monof ásicos e as proteções de zonas e sobrecorrente

direcional de terra.

3.13 - PROTEÇÃO DE DISTÂNCIA NÃO CONVENCIONAL APLICADA ÀS LINHAS DE TRANSMISSÃO COM POUCO MAIS DE MEIO COMPRIMENTO DE ONDA

KÜSEL, B.F.(1);SILVA, K.M.E.(2);LOPES, F.V.(3); - UNB(1);UNB(2);UFCG(3);

Uma alternativ a que v em sendo bastante discutida para a transmissão de grandes blocos de energia a longas distância são as linhas de transmissão com pouco mais

de meio comprimento de onda. Contudo, muito pouco f oi discutido com respeito à proteção deste tipo de linha. Em estudos preliminares, v erif icou-se que a atuação da

proteção de distância conv encional não é adequada. Apresenta-se, neste trabalho, uma nov a f ormulação para a proteção de distância, que considera o modelo pi-exato

da linha de transmissão. Os resultados obtidos são bastante promissores, indicando a possibilidade da adoção dessa alternativ a de proteção para as linhas de meia

onda.


A) Os autores av aliaram a v iabilidade de adaptação do princípio de proteção dif erencial em linhas de pouco mais de meio comprimento de onda?

Sim, também estamos estudando a proteção dif erencial aplicada em linhas de transmissão com pouco mais de meio comprimento de onda e div ulgaremos resultados

com maiores detalhes em trabalhos f uturos. No entanto, resultados preliminares apontam erros de atuação da proteção, sobretudo dev ido ao f ato de que, para linhas de

meia onda, em situações de operação normal e f altas externas, o sentido das correntes em ambos os terminais é da barra para a linha, o que compromete o uso da

f ormulação tradicional da proteção dif erencial. Além disso, dev ido às elev adas correntes capacitiv as env olv idas nos circuitos de f alta, métodos conv encionais de

compensação destas, que são baseados na modelagem das capacitâncias concentradas nos terminais da linha, acabam não prov endo bons resultados, impossibilitando

a operação conf iáv el e segura da proteção.

B) Uma v ez que as unidades monof ásicas de medida dos loops de f alta f ase-neutro costumam ser intertrav adas para só detetar curtos f ase-terra (ev itando o risco de

sobrealcance em curtos bif ásicos-terra), a detecção de curtos trif ásicos não dev eria f icar ao encargo das unidades de medida dos loops f ase-f ase?

Sim, é como seria f eito na prática. No entanto, para ef eitos de av aliação das impedâncias medidas pelo relé, todas as unidades enxergam a mesma trajetória no caso

de curtos trif ásicos em um sistema perf eitamente balanceado. Por simplicidade e por questões de espaço, f oram apresentadas apenas as impedâncias medidas pela

unidade AT.

C) A utilização de unidades de medida polif ásicas de distância para os loops f ase-neutro traria algum benef ício? Não seria mais prático detectar todos os tipos de curto

desequilibrado por um esquema de teleproteção por sobrealcance baseado em unidades direcionais de sobrecorrente de sequências negativ a e zero (também

polif ásicas)?

De f ato, as unidades 67N e 67Q são mais sensív eis do que os loops f ase-neutro do relé de distância, além de não serem af etadas pela corrente de carga e serem

menos af etadas pela corrente capacitiv a da linha. Entretanto, em análises preliminares, constatamos que a unidade 67N não é capaz de v erif icar corretamente a

direcionalidade da corrente de curto-circuito em linhas de meia onda. Já a unidade 67Q operou corretamente nos casos av aliados, podendo, aparentemente, ser utilizada

em conjunto com um esquema de teleproteção por sobrealcance. No entanto, sabemos que unidades de sobrecorrente não f uncionam adequadamente em linhas de meia

onda, não podendo ser usadas em conjunto com a unidade direcional. Dessa f orma, não é possív el prov er a proteção gradativ a da linha com essa solução. Fazemos a

ressalv a de que insistimos na busca por alternativ as que v iabilizem o uso da proteção de distância pelo f ato desta ser capaz de prov er, associada a um esquema de

teleproteção, tanto a proteção unitária quanto a proteção gradativ a da linha de transmissão.

3.14 - LIMITADORES DE CORRENTE ELÉTRICA UTILIZANDO MATERIAIS SUPERCONDUTORES

12/12/13 REP


FAJONI, F.(1);BALDAN, C.A.(2);SHIGUE, C.Y.(2);LAMAS, J.S.(2);RUPPERT, E.(1); - FEEC/UNICAMP(1);EEL-USP(2);

.


A) Os autores têm inf ormações sobre a experiência do impacto dos citados limitadores de corrente na proteção dos circuitos que tenham recebido estes equipamentos?

Quais seriam eles?

Foi instalado um limitador de corrente elétrica supercondutor com núcleo saturado em 2010 na subestação Shandin Calif ornia – EUA. Inf ormações indicam que houv e

limitação de corrente de f alta de 25 a 55% de uma corrente prospectiv a de f alta de 20 a 40kA durante 20 ciclos em uma linha de 15kV [1]. Outro teste f oi realizado em

2009 na subestação de Puji ao sul da China, onde f oi instalado um limitador de corrente elétrica em uma linha de transmissão de 35kV/1,5kA com uma corrente

prospectiv a de f alta de 41kA, sendo a corrente limitada em 25kA (aproximadamente 39%) [2]. Serão instalados na Espanha e Eslov áquia, pela parceria denominada

ECCOFLOW, limitadores de corrente resistiv os para duas aplicações dif erentes; uma como acoplador de barramento em uma subestação e outro no alimentador de um

transf ormador de distribuição. O f ator de limitação desses limitadores para as duas aplicações são respectiv amente de 50% e 33% [3]. (1) Moriconi, F. et al.

"Dev elopment and Deploy ment of Saturated-core Fault Current Limiters in Distribution and Transmission Substations", IEEE Transactions on superconductiv ity , v ol. 21,

n. 3, p. 1288-1292, June 2011. (2) Hong, H. et al. "DC Magnetization Sy stem f or a 35kV/90MVA Superconducting Saturated Iron-core Fault Current limiter", IEEE

Transactions on superconductiv ity , v ol. 19, n. 3, p. 1851-1854, June 2009. (3) Hobl, A. et al. "Design and Production of the ECCOFLOW Resistiv e Fault Current

Limiter", IEEE Transactions on superconductiv ity , v ol. 23, n. 3, June 2013.

B) Quais são os passos necessários para se poder empregar equipamentos supercondutores como limitadores de corrente em alta tensão, 138 kV por exemplo?

Para o limitador de corrente elétrica do tipo resistiv o, que utiliza f itas de YBCO, é necessário utilizar um longo comprimento de f ita supercondutora com a f inalidade de

não ultrapassar o v alor de campo elétrico máximo suportáv el pelo material supercondutor no estado supercondutor, que é de 40 a 50V/m, acarretando um grande

aumento no custo desse limitador. Também seria necessário projetar uma arquitetura de limitador que permitisse a transição homogênea da f ita supercondutora,

div idindo o enrolamento em setores, que seriam associados em série, diminuindo o comprimento da f ita em lance único sem emendas. Outro aspecto desejáv el seria

usar f ita supercondutora com características homogêneas em todo o seu comprimento, o que é assunto ainda em desenv olv imento. No caso do limitador de correntes

elétricas tipo núcleo saturado, que utiliza f itas de BSCCO, o material supercondutor não é utilizado para limitar a corrente elétrica diretamente. A limitação de corrente

ocorre atrav és da diminuição do f luxo magnético do núcleo magnético do limitador. Isso f az com que a impedância do conjunto se elev e. Há necessidade de se respeitar

o limite de ruptura do material isolante em todas as partes do limitador. Conseguindo um bom dimensionamento em relação ao nív el de tensão as condições de

suportabilidade de corrente se reduzem dado o f ato de que nesse caso a tensão é elev ada. Para o limitador de correntes elétricas tipo núcleo saturado, que utiliza f itas

de BSCCO, para produzir um campo magnético com corrente contínua de modo a lev ar o núcleo magnético à saturação, seria necessário inicialmente def inir os nív eis

de corrente nominal e de curto circuito, projetar o circuito magnético para operação em 138 kV (seção do núcleo) para essas nov as condições de operação; saturado

(regime normal) e não saturado (durante a f alta) baseado na curv a BxH do material. Respeitar o espaçamento dos condutores do circuito a ser protegido, do enrolamento

do material supercondutor (corrente continua) para aumentar o nív el de isolamento, sendo necessário aumentar o tamanho das janelas dos núcleos f erromagnéticos.

Projetar uma f onte de corrente contínua para saturação do núcleo, com proteção contra corrente induzida quando da f alta, e com capacidade de carregamento e

descarregamento na corrente no tempo de atuação do sistema de 0,01 a 1s.

C) Ao contrário dos limitadores do tipo resistiv o e híbrido, que utilizam a propriedade da rápida migração do material supercondutor para o estado de resistiv idade

conv encional, no limitador do tipo núcleo saturado a f inalidade do material supercondutor é simplesmente diminuir as perdas na criação do campo magnético gerado pela

corrente contínua. Os autores julgam que este benef ício compensa os custos e complexidades adicionais trazidos pela adoção de material supercondutor?

Sim, pelo f ato de que as perdas para geração de um campo magnético em grande v olume com material não supercondutor serem considerav elmente altas e o espaço

ocupado por esses condutores f icar muito grande, acarretando aumento da indutância deste enrolamento. Maior indutância maior será a f onte de alimentação, para

manter a taxa de carregamento da corrente necessária para a saturação do núcleo em alguns milissegundos. Como o enrolamento supercondutor não transita para o

estado normal, uma v ez que a f onte é desligada quando ocorre a f alta, ele pode ser acionado nov amente depois de alguns segundos após a extinção desta f alta para

nov a atuação. Outra desv antagem a ser considerada é que se f or aumentado muito o número de espiras no enrolamento de corrente contínua em relação aos

enrolamentos de corrente alternada, a tensão induzida nesses enrolamentos seria muito grande (principalmente no momento da f alta), o que aumentaria ainda mais o

tamanho do equipamento dev ido ao isolamento.

3.15 - SISTEMAS DE CONTROLE E PROTEÇÃO DAS ESTAÇÕES CONVERSORAS DE PORTO VELHO E ARARAQUARA 2. PRIMEIRO BIPOLO DO SISTEMA DE TRANSMISSÃO DASUSINAS DO RIO MADEIRA.

Pagioro, A.(1);SPALENZA, A.(2);CAMPOS, P.C.G.(3);PERFEITO, M.D.(4); - ABB(1);ELETRONORTE(2);ELETRONORT(3);THEMAG/ARCADIS LOGOS(4);

O Bipolo 1 do sistema transmissão do Rio Madeira, no estado de Rondônia, tem potência nominal de 3150 MW, tensões de operação nominais de ±600 kV na estação

retif icadora e utiliza um conv ersor de 12 pulsos em cada um dos dois polos que f ormam o Bipolo 1. A conexão elétrica com a estação de Araraquara 2, no interior do

estado de São Paulo, é f eita atrav és de uma linha de transmissão com aproximadamente 2350 km. Essa será a linha de corrente contínua mais longa a entrar em

operação até o momento desse estudo.


A) Pede-se que os autores detalhem os desaf ios trazidos pelo grande comprimento das linhas de transmissão do sistema Madeira para o seu sistema de proteção

Durante os testes em f ábrica observ amos uma grande inf luência entre as linhas de transmissão durante f alhas. Dev ido ao longo comprimento das linhas, grandes

v ariações de tensão induzem um comportamento muito similar na linha que está em paralelo, ou seja, torna-se muito complexo distinguir entre f alhas reais e v ariações

de tensão prov ocadas por estas f alhas, principalmente quando essas f alhas são próximas a estação inv ersora. A solução encontrada por nossa equipe de proteção f oi a

implementação de algorítmos extras para selecionar e v alidar a detecção de f alha na linha de transmissão. Com isso, conseguimos sensibilizar somente a proteção da

linha de transmissão com f alha e proporcionar a proteção adequada para o sistema.

B) Foi cogitada a utilização de redutores óticos de medida? Por quê?

Utilizamos transdutores ópticos para medição da corrente CC de cada polo e medição de corrente de todos os f iltros CA do Bipolo 1. Esses transdutores são chamados

de transf ormadores de corrente ópticos e proporcionam uma grande redução no tempo e custo de instalação. Além dessas razões, a f acilidade da integração dessas

medidas com o sistema de controle e proteção quando f eitas atrav és de medidores ópticos, torna muito atrativ a sua utilização.

C) O sistema de proteção do bipolo dispõe dos recursos modernos de automonitoramento e autoteste?

O sistema de controle e proteção utilizado é especif icamente desenv olv ido para transmissões de HVDC/FACTs. Isso torna a solução extremamente customizada a

adaptada para as condições e requisitos normalmente encontrados nos projetos. Um desses requisitos é o automonitoramento contínuo dos sistemas de Controle e

Proteção. Ambos sistemas, Controle e Proteção, possuem redundancia completa, desde de a f onte do sinal aquisitado (sempre que possív el) até o seu processamento.

Exemplo: enrolamentos dif erentes de transf ormadores de medição, pontos distintos para circuito de trip, indicações independentes para posição de disjuntores, etc. Na

f ilosof ia adotada ambos os sistemas de proteção estão ativ os e operacionais ao mesmo tempo, entretanto aquisitando inf ormações de secundários dif erentes do

mesmo equipamento. Sendo assim, qualquer um dos dois sistemas env iará uma ordem de trip, ou qualquer ordem de proteção, assim que detectar necessário. Para o

sistema de controle, adotamos somente um sistema ativ o e outro em hot stand-by . O mesmo princípio é v álido quanto a f onte das medições e atuações. Ambos

sistemas, controle e proteção, f azem constantemente a superv isão do seu próprio hardware. Falhas de hardware são detectadas quase que instantaneamente e o próprio

sistema decide a ação que será tomada. Falhas de hardware são categorizadas em dif erentes nív eis e tem por consequência dif erentes ações. Nenhuma f alha indiv idual

do sistema de controle ou proteção poderá, por si só, tirar o sistema de transmissão de operação. Essas f alhas são superv isionadas entre sistemas e comunicadas a

dois processadores externos, um para cada sistema, que são responsáv eis por tomarem as decisões de superv isão, são elas. Alarme, desligamento automático da

unidade (controle ou proteção) e desligamento do sistema de transmissão. Essas ações são, ev identemente, tomadas baseadas na importância da parte do hardware

que apresentou problema. Não é permitida a operação sem as condições mínimas de controle e proteção. Se essa condição é detectada pelo sistema de superv isão, um

desligamento automático (trip) é executado no polo que atingir essa condição.

3.16 - ANÁLISE DAS TRAJETÓRIAS NO PLANO ALFA REFERENTES À OPERAÇÃO DA PROTEÇÃO DIFERENCIAL DE LINHAS DE TRANSMISSÃO

MOLAS, E.C.(1);SILVA, K.M.E.(2);Morais, L.P.d.(3); - UNB(1);UNB(2);UnB(3);

Neste inf orme técnico são apresentadas análises das trajetórias no plano alf a das unidades dif erenciais de f ase e de sequência aplicados na proteção de linhas de

transmissão, f rente aos dif erentes tipos de curto-circuito. Além de serem av aliadas expressões analíticas que descrev em o comportamento dessas unidades, f oram

realizadas simulações que lev am em consideração a v ariação de parâmetros como o comprimento da linha, resistência de f alta, corrente de carga, corrente capacitiv a e

a conf iguração do sistema. Dessa f orma, os resultados aqui apresentados serv em como base para o estudo do comportamento desse tipo de proteção, podendo

contribuir sobremaneira na f ormação dos engenheiros de proteção.


12/12/13 REP


A) Quais os parâmetros de ajuste do relé f oram utilizados nas simulações para determinação da sensibilidade para v ariação da resistência de f alta? Eles seriam capazes

de acomodar os ev entuais erros de medição dos TCs e do próprio relé?

O intuito do presente inf orme técnico é complementar as inf ormações apresentadas por Benmouy al (2005) no artigo “The Trajectories of Line Current Dif f erential Faults

in the Alpha Plane”, quanto às trajetórias no plano alf a para os dif erentes tipos de curto-circuito, tanto para as unidades 87L de f ase como para as unidades de sequencia

negativ a 87LQ e zero 87LG. Nesse sentido, optamos por av aliar a mesma característica de restrição modif icada que ele av aliou, e que v em sendo utilizada nos relés da

Schweitzer. Para tanto, f oram considerados os seguintes ajustes para essa característica: R=6 e Alf a=210º, os quais representam v alores típicos, não tendo sido f eita

nenhuma análise detalhada quanto à acomodação dos ev entuais erros de TCs. Mesmo assim, ressalta-se que uma das v antagens dessa característica de restrição

modif icada é justamente a maior acomodação dos erros ocasionados dev ido à saturação do núcleo magnético dos TCs.

B) Quais são as trajetórias e, principalmente, os limites de sensibilidade para f altas resistiv as com outf low?

No presente inf orme técnico não f oi f eita uma análise detalhada das trajetórias exclusiv amente para as condições de outf low. De f ato, f altas resistiv as com outf low

ocupam o semi-plano esquerdo do plano alf a, m as f ora da característica de restrição. Entretanto, as f iguras 4, 6, 7, 9, 10, e 11, que env olv em a v ariação da resistência

de f alta, sugerem como seriam estas trajetórias, tendo em v ista a mudança da localização dos pontos de f alta para a região de outf low. Para os casos em que houv e

atuação indev ida, os limites de sensibilidade estão indicados no inf orme técnico. Para os restantes este limite é superior ao simulado, a saber: 100 Ohms para a linha

curta e 1000 Ohms para a linha longa.

C) Naturalmente dev em ser esperados erros na av aliação das componentes capacitiv as da corrente durante uma f alta. Os autores teriam uma ordem de grandeza

destes erros? Qual a sensibilidade dos resultados obtidos para tais erros?

No presente inf orme técnico, as seguintes premissas f oram tomadas: para linhas curtas a corrente capacitiv a f oi totalmente desconsiderada, de modo que a linha f oi

modelada apenas como uma impedância série, enquanto que para linhas longas, modeladas com um modelo pi, a corrente capacitiv a f oi completamente compensada,

mesmo durante a condição de f alta. Nesse sentido, não f oi mensurado a ordem de grandeza dos erros ocasionados por essa componente, mas é sabido que eles serão

maiores quão maiores f orem o comprimento da linha e o seu nív el de tensão de operação.

3.17 - DESENVOLVIMENTO E APLICAÇÃO DE UMA NOVA METODOLOGIA PARA A PROTEÇÃO DE TRANSFORMADORES DEFASADORES DIRETOS E SIMÉTRICOS

DUZ, F.H.D.S.(1);SILVA, R.R.D.(1);GUIMARÃES, A.C.(1);FERREIRA, R.A.(1);SOUZA, C.N.D.(2); - TSE(1);SSIMÃO(2);

Este trabalho descrev e a elaboração da proteção restrita do Transf ormador Def asador 345/138kV ±30° instalado na SE Padre Fialho – MG. São mostrados os problemas

encontrados na aplicação dos esquemas conv encionais de proteção, além das v antagens em utilizar relés digitais microprocessados que permitiram elaborar um

esquema de proteção sem utilização dos sinais da posição dos comutadores OLTC, tornando a operação mais segura e conf iáv el. O estudo contou com um modelo

elaborado em ATP, que possibilitou a v erif icação das alternativ as inicialmente cogitadas, além de gerar arquiv os COMTRADE para os testes realizados em bancada com

caixas de teste sincronizadas por GPS.


A) O esquema proposto já f oi energizado em campo? A solução proposta tev e suporte técnico do f abricante do relé ou f oi uma iniciativ a autônoma?

Sim, o esquema já f oi energizado em campo. A solução proposta f oi uma iniciativ a da equipe da TSE. Obtiv emos apoio do f abricante para testes em laboratório, após a

sugestão proposta pela TSE. O f abricante, em um primeiro contato, inf ormou ter iniciado e proposto estudos para uma nov a tecnologia capaz de realizar a correção

atrav és de cálculo de matriz para acomodação, em tempo real, de def asagens com passos menores que 1 (um) grau na proteção dif erencial. A tecnologia, entretanto,

não esta disponív el comercialmente até a presente data.

B) O artigo menciona testes de campo, mas expõe apenas resultados de testes simulados no ATP e testes de bancada da f unção 87. O que f oi f eito ef etiv amente no

campo?

Na realidade, os teste em campo f oram realizados após energização. Antes da aceitação os testes f oram f eitos em bancada nas instalações do f abricante do relé com

injeção de corrente atrav és de arquiv os COMTRADE gerados à partir do modelo implementado no ATP. Várias conf igurações com casos de f luxo de potência e de curto

circuito, interno e externo ao transf ormador f oram simulados e seus arquiv os COMTRADE gerados para injeção atrav és de duas Malas de Testes OMICRON,

sicronizadas com GPS.

C) Os TCs externos (Bucha) e internos têm comportamento dinâmico similar? Como a proteção trataria uma ev entual corrente residual espúria que ocorreria se

houv esse a saturação de apenas um deles durante uma f alta?

Os TCs f oram f abricados de f orma a obterem comportamentos dinâmicos similares. Portanto, respostas satisf atórias quanto aos erros e respostas para a proteção

dif erencial. Os relés do f abricante possuem tratamentos específ icos para identif icação def eitos internos e externos e de corrente de saturação. Durante uma f alta o

algorítmo de identif icação de f altas internas ou externas atuam com bloqueio cruzado, caso haja um aumento signif icativ o da corrente sem que ocorra alteração no

comportamento angular da corrente.

3.18 - ANÁLISE DE OCORRÊNCIAS EM LINHAS DE TRANSMISSÃO A PARTIR DO SISTEMA PARA ANÁLISE AUTOMÁTICA DE OSCILOGRAMAS

CUENCA, W.M.H.(1);RODRIGUES, M.A.M.(2);Dupont, C.J.(3);Oliv eira, J.C.C.d.(4);Miranda, A.L.L.(5); - CEPEL(1);CEPEL(2);CEPEL(3);CEPEL(4);CEPEL(5);

Este artigo apresenta uma f erramenta para estudo de ocorrências de correntes de curto-circuito a partir das medições dos v alores armazenados pelos Registradores

Digitais de Perturbações − RDPs e pelos registradores de Oscilograf ia de alguns relés de proteção. Estas inf ormações são obtidas do banco de dados do Sistema

Integrado de Apoio à Análise de Perturbações – SINAPE.Net que realiza a análise automática de ev entos de f altas em linhas de transmissão registrados em arquiv os de

oscilograf ia.Também f az uma brev e rev isão do uso dos v alores de corrente de curto-circuito em equipamentos com a f inalidade de pesquisar o impacto desses ev entos

na superação destes.


A) O Diane dispõe de recursos para acompanhamento da v ida útil de disjuntores a partir das correntes interrompidas? Qual seriam os princípios metodológicos

disponív eis ou propostos e quais as perspectiv as de incorporação à solução descrita no artigo?

Este recurso está prev isto nos trabalhos f uturos. Para isto será importante associar a instalação dos disjuntores às linhas de transmissão. Esperamos que diante das

nov as inf ormações a serem disponibilizadas para os usuários da manutenção, operação ou proteção todos sintam a necessidade de um trabalho conjunto para superar

as dif iculdades inerentes à coleta e inclusão dos dados destas instalações. Com isto os usuários terão o registro histórico das correntes interrompidas pelos disjuntores,

sendo esta inf ormação v aliosa para acompanhar a sua v ida útil.

B) Qual é a suscetibilidade do sistema proposto quando as correntes de curto-circuito saturam os TCs, aumentando signif icativ amente o seu erro e def ormando as

senóides das correntes medidas?

O nosso sistema, que utiliza sinais obtidos atrav és de registradores digitais de perturbação, está sujeito ao mesmo problema que outros dispositiv os de proteção e

controle usados em subestações elétricas. Esse problema tem sido mitigado por muitas concessionárias atrav és do dimensionamento adequado dos TCs. Porém, está

em estudo o desenv olv imento de algoritmos que, baseados na detecção ou compensação desse f enômeno, possam reduzir essa susceptibilidade e aumentar a

qualidade e quantidade das inf ormações disponív eis. Assim, a detecção da presença de sinais saturados possa ser usada tanto na análise do equipamento como no

lev antamento de inf ormações estatísticas. Do mesmo modo, a compensação ou restauração dos sinais saturados trariam um melhor resultado nas análises e

estatísticas do equipamento, reduzindo perda de inf ormação.

C) Os autores entendem que poderia hav er uma extensão dos interv alos de manutenção de equipamentos com aplicação na nov a f uncionalidade?

Sim, é possív el. No entanto, o sistema ainda não dispõe de mecanismos para garantir a extensão dos interv alos de manutenção dos equipamentos. A partir da

consolidação f utura dos dados e sua correlação com outras inf ormações sobre a condição dos equipamentos espera-se obter um melhor entendimento dos mecanismos

de degradação associados às sobretensões e sobrecorrentes, permitindo uma interv enção em momentos mais adequados.

Comentário: Corrigir a menção a "f ase residual" que aparece na conclusão.

3.19 - BLOQUEIO POR OSCILAÇÃO DE POTÊNCIA SEM PARAMETROS DO SISTEMA “ZERO-SETTING PSB”

ROCHA, G.(1); - SEL(1);

Este artigo descrev e um método de proteção de bloqueio por oscilação de potência com zero ajustes que é independente dos parâmetros do sistema e baseado no

monitoramento da taxa de v ariação da tensão no centro da oscilação na linha.O nov o método não requer quaisquer estudos de estabilidade ou ajustes do usuário para

ef etuar o bloqueio correto dos elementos do relé que são propensos a operar durante oscilações de potência estáv eis ou instáv eis.O método é aplicáv el a linhas de

12/12/13 REP


transmissão longas, pesadamente carregadas, que apresentam problemas signif icativ os na aplicação dos elementos de bloqueio por oscilação de potência baseados em

métodos tradicionais.


A) A ativ ação das da f unção de bloqueio por oscilação de potência impõe algum atraso na operação da proteção contra f altas reais no sistema? Em caso positiv o, em

qual v alor?

Este método v em demonstrando uma grande capacidade para detectar f altas trif ásicas durante a oscilação de potência, permitindo a atuação de relé e isolando a f alta.

B) A proteção proposta conv iv e harmoniosamente com a condição de lógica de load-encroachment ativ ada?

Este é um método baseado na oscilação de tensão, detecta oscilações de potência e sistema em condições f ora de sintonia (out-of -step) sobre uma ampla f aixa de

escorregamento de f requência sem qualquer conf iguração do usuário, dif erente da f unção load-encroachment, que lev a em conta a taxa de v ariação da impedância

entrando e saindo de uma determinada área.

C) Os autores poderiam estimar os ganhos (principalmente de tempo na realização de estudos) que essa proposta poderia trazer se implantada?

Outros métodos necessitam de muitas inf ormações, tais como a taxa de v ariação da resistência e da potência real, dependem de parâmetros do sistema que as tornam

menos adequado a aplicação do método “zero-setting”. Este método também não necessita de um estudo de estabilidade.

3.20 - CONTROLE MESTRE DO SISTEMA DE TRANSMISSÃO HVDC DO RIO MADEIRA

Silv a, R.A.d.(1);CAMPOS, P.C.G.(2);PERFEITO, M.D.(3);Spinelli, I.L.(4);Pagioro, A.(5);Ramos, A.X.(5); - ELETRONORT(1);ELETRONORT(2);THEMAG/ARCADIS

LOGOS(3);ELETRONORTE(4);ABB(5);

Este trabalho apresenta o Controle Mestre do Sistema de Transmissão HVDC associado às usinas do Rio Madeira.


A) Foi considerada, durante a especif icação do sistema de proteção e automação, a utilização da tecnologia IEC 61850? Se positiv o, quais as razões para que não tenha

sido adotada?

Não. A especif icação técnica baseou-se no edital Aneel, que não exigia a norma 61850. Foi usada solução proprietária do f ornecedor, que ainda não hav ia implementado

esta norma, porém possuía experiência na implantação de aplicações semelhantes.

B) Ainda que de probabilidade muito baixa, há alguma condição que conf igure auto-excitação dos geradores e que seja eliminada por ação do controle mestre?

O Controle Mestre implementa a f unção MaxFilter na Coletora Porto Velho para ev itar o risco de auto-excitação dos geradores nas usinas caso a potencia reativ a dos

f iltros AC conectados seja muito grande, dependendo do números de geradores em operação, podendo desconectar f iltros, se necessário. Também para ev itar o risco de

auto-excitação poderão ser desligadas as linhas para Jirau, caso se perca o último polo, desde que um dos blocos back-to-back ainda esteja em operação.

C) Como é o f uncionamento do controle mestre diante de f alhas de comutação repetitiv as por curtos-circuitos sucessiv os no sistema CA receptor?

Caso as f alhas de comutação v enham a causar o desligamento do polo, o Controle Mestre irá redistribuir a potência ativ a nos demais polos remanescentes.

3.21 - IMPLICAÇÕES DA FUNÇÃO DIFERENCIAL NA PROTEÇÃO DE LINHAS LONGAS

BRUNISMANN, D.D.O.(1);MIBIELLI, Â.(2);STRANSKY, J.A.S.(3);ESCOBAR, J.C.M.(4);ARNHOLD, J.R.(5); - ITAIPU(1);ITAIPU(2);ITAIPU(3);ITAIPU(4);ITAIPU(5);

A proteção de sistemas elétricos de potência é av aliada em três parâmetros, são eles: seletiv idade, v elocidade e conf iabilidade, em busca de um melhor desempenho

destes é constante a busca por nov as tecnologias. Este trabalho v isa v erif icar a v iabilidade da proteção dif erencial em linhas longas, linhas estas que apresentam

div ersos problemas característicos que demandam soluções próprias. A análise realizada tem como intuito observ ar as nov as f ilosof ias que serão adotadas em v irtude

da ev olução proporcionada pelos equipamentos digitais e meios de comunicação de alta v elocidade, f ibra ótica.


A) Os autores tiv eram acesso a detalhes de implementação do IED, tais como parâmetros dos f iltros anti-aliasing, f iltros de f requência f undamental e de terceira e

quinta harmônicas?

B) Foi possív el alguma comparação entre os desempenhos do modelo e do relé real? Quais os principais parâmetros para implementação do modelo que precisaram ser

estimados, por f alta de inf ormacões do f abricante?

C) Por que a proteção da LT 500 kV MD-VH não conta com a f unção direcional de sobrecorrente, que garante máxima acomodação de resistências de f alta f ase-terra?

3.22 - IMPLANTAÇÃO DO SISTEMA ESPECIAL DE PROTEÇÃO ACRE – RONDÔNIA PARA OPERAÇÃO DA USINA HIDRELÉTRICA (UHE) SANTO ANTÔNIO

SOLÉ, C.(1); - SCHNEIDER(1);

A Usina Hidrelétrica (UHE) Santo Antônio, situada no rio Madeira próximo a Porto Velho (RO), terá a sua energia gerada transmitida para o Sistema Interligado Nacional

(SIN) pelos dois circuitos de Corrente Contínua de Alta Tensão (HVDC) ± 600 kV da Subestação Coletora de Porto Velho até a Subestação Araraquara em São Paulo.

Mas dev ido a entrada da 1ª máquina da UHE antes do término do 1º bipolo, o Operador Nacional do Sistema Elétrico (ONS) solicitou a implantação de um Sistema

Especial de Proteção (SEP) para que a energia gerada pudesse ser transmitida pelo sistema de transmissão Acre-Rondônia, operado pela Eletrobras Eletronorte. Este

trabalho apresenta a solução proposta e implantada pela Schneider Electric para atender a esta demanda.


A) Como são detectadas as principais condições que ativ am as lógicas descritas: perdas de circuitos, perdas de transf ormação perdas de elementos de conexão, etc?

Com relação a perda da LT Porto - Velho - Abunã, existe uma lógica implementada na UCD de Abunã que v erif ica a posição dos disjuntores e seccionadoras da LT e

env ia o sinal de linha aberta para a UCD Master. No caso da perda de elementos de conexão da UHE Santo Antônio, ela é detectada pela unidade de proteção atrav és

da f unção de proteção 32 (subpotência). No caso de Vilhena, a subtensão é detectada pela unidade de proteção atrav és da f unção de proteção 27 e lógica implementada

na UCD para detecção da abertura dos circuitos da LT Vilhena - Jauru.

B) A unidade de controle de v ão atende os requisitos de compatibilidade eletromagnética de proteção?

A unidade de controle de v ão C264 atende aos requisitos de compatibilidade eletromagnética.

C) Qual seria a melhor f orma de armazenamento dos arquiv os de conf iguração e ajustes do ECE?

Existe duas f ormas de armazenamento dos arquiv os de conf iguração: f azendo o backup do arquiv o em uma estação de engenharia e armazena o arquiv o na unidade de

controle de v ão.

3.23 - ANÁLISE DE DESEMPENHO DA COMUNICAÇÃO DE MENSAGENS GOOSE NA WAN ENTRE SUBESTAÇÕES PARA TELEPROTEÇÃO DE LINHAS DE TRANSMISSÃO EDISPOSITIVOS ELÉTRICOS

OLIVEIRA, C.H.R.D.(1);BOWEN, A.P.(2); - CPqD(1);Chesf (2);

A IEC 61850-90-1 estabelece a f orma de uso da IEC 61850 para troca de inf ormações entre subestações de energia elétrica com f inalidade de teleproteção das linhas de

transmissão e dos dispositiv os elétricos utilizando protocolo padronizado sobre a camada 2 (de enlace) do modelo ISO-OSI. Este trabalho apresenta parte do escopo do

P&D em andamento da CHESF e do CPqD sobre a comunicação entre roteadores de subestações para teleproteção de linhas de transmissão e dos dispositiv os

elétricos e inv estiga o desempenho de uma rede de comunicação WAN (Wide Area Network) com e sem f io.


A) Quais teriam sido, na v isão dos autores, as razões para a IEC estabelecer como f orma de uso da IEC 61850 para troca de inf ormações entre subestações de energia

elétrica com f inalidade de teleproteção o protocolo padronizado sobre a camada 2 (de enlace) do modelo ISO-OSI ao inv és da utilização de roteadores na camada 3

12/12/13 REP


(conf orme proposto no artigo)?

B) Qual a expectativ a de desempenho se f osse o utilizado o método de comunicação determinística de alta v elocidade denominado EtherCAT?

C) Seria possív el, na plataf orma de testes montada, a análise de desempenho com a utilização de dados de testes ponta a ponta (dados simulados em ATP)?

3.24 - APLICAÇÃO DA “MERGING UNIT” SEGUNDO A NORMA IEC 61850-9-2 ÀS SUBESTAÇÕES EXISTENTES

MIBIELLI, Â.(1);MENON, M.(1);STRANSKY, J.A.S.(1);VERNEY, J.L.F.D.(2);OLIVEIRA, R.(2);SANTOS, T.(2); - ITAIPU(1);ELETROSUL(2);

A “Merging Unit”, segundo a norma IEC 61850-9-2, ainda está muito aquém da necessidade das plantas elétricas. Em div ersos seminários e congressos é debatido sobre

a utilização da mesma como alternativ a tecnológica para plantas elétricas. Alguns f abricantes têm desenv olv idos produtos que aderem parcialmente a Norma IEC 61850

e a sua v ersão mais específ ica sobre o barramento de processo IEC61850-9-2. Por serem parcialmente aderentes à norma, tais f abricantes têm aplicado soluções

proprietárias em seus equipamentos, impedindo assim as v antagens apresentadas pela norma dentre as quais a interoperabilidade. Muitas destas soluções são

decorrentes da f alta de def inições claras pela norma IEC 61850 para a “Merging Unit”, sua aplicação em plantas elétricas existentes e como dev erá ser a adequação da

mesma. Desta f orma, será possív el ou v iáv el aplicá-la nas plantas elétricas existentes?


A) Os autores poderiam trazer mais detalhes sobre a v isão de Itaipu quanto às mencionadas restrições dos equipamentos atuais e limitações da IEC 61850 que v êm

impedindo uma disseminação mais rápida das merging units, especialmente sua aplicação em Itaipu?

O maior impedimento à época f oi à f alta de “Merging Units” que atendessem a norma IEC61850 e assim gerando as restrições apresentadas no item 2.5 do artigo para

tecnologias existentes.

B) Quando da digitalização da proteção da SE Margem Direita serão ef etiv amente empregadas as Merging Units?

Não f oram aplicadas “Merging Units” na atual digitalização da Subestação Margem Direita. Durante o processo de licitação f oi solicitada está tecnologia, porém, não

hav ia disponív el na época no mercado “Merging Units” que atendessem a norma IEC61850.

C) Os autores consideram v antajosa a utilização de Merging Units apenas na parte nov a, no caso de SEs existentes?

As únicas v antagens que conseguimos v islumbrar na aplicação da “Merging Unit” em uma subestação existente é a de reduzir a carga (“burden”) associada ao

cabeamento e a isolação óptica para os transf ormadores de corrente e tensão. Não sendo ainda justif icada a aplicação nas atuais condições nem mesmo nas

ampliações que estão ocorrendo.

Comentário: Substituir ou retirar a expressão "casseta" da f igura 3 e do texto subsequente. Idem para a menção a "casseta de Reles" (sic) da conclusão. O Item 4.b

precisa ser reescrito.

3.25 - UMA VISÃO HIERÁRQUICA E ORIENTADA A OBJETOS DE SISTEMAS DE AUTOMAÇÃO BASEADOS NA NORMA IEC 61850

SIQUEIRA, I.P.D.(1); - CHESF(1);

Este inf orme apresenta uma v isão hierárquica da modelagem orientada a objetos de Sistemas de Automação de Subestações (SAS) utilizando a norma IEC 61850.

Espelhando-se nas sete camadas tradicionais do modelo OSI (Open Sy stems Interconnection) para comunicações em redes, este inf orme desenv olv e um modelo

unif icado de todas as classes de sof tware def inidas na norma IEC 61850, agrupadas em camadas superpostas, abrangendo desde as camadas mais altas v istas pelos

usuários e integradores de sistemas, às camadas mais baixas de interf ace com as redes de comunicação e middleware. Estes modelos compõem quatro v isões

concorrentes, v istas por dif erentes interessados, que sumarizam a arquitetura da norma IEC 61850.


A) O autor julga que o modelo hierárquico apresentado poderia ser útil para delimitar o escopo de workshops e treinamentos relativ osà IEC61850 para dif erentes

públicos? (diretores, gerentes, engenheiros de aplicação, …). Pede-se comentar.

Sim. A Hierarquização do modelo introduz v isões dif erenciadas do mesmo modelo, e organizadas por nív eis sucessiv os de detalhamento e complexidade. Neste sentido,

atinge os mesmos objetiv os que o modelo OSI de comunicação, distribuindo as f uncionalidades e complexidades do modelo em f atias conceituais, que f acilitam seu

entendimento. Ao esconder das camadas superiores os detalhes dos serv iços prestados pelas camadas inf eriores, v iabiliza o entendimento da norma por dif erentes

públicos, sendo um modelo adequado para treinamento de dif erentes públicos.

B) Como o modelo hierárquico orientado a objetos pode ser empregado para a transf ormação de dados em inf ormação?

Considerando que os dados tratados por um projeto correspondem aos v alores armazenados nos campos dos nós lógicos, a conexão destes nós em uma hierarquia de

classes e associações introduz nív eis adicionais de conhecimento sobre a f uncionalidade da instalação, transf ormando ef etiv amente os dados brutos em inf ormação

modelada em cada camada do modelo

C) O modelo f uncional apresentado v iabiliza a liv re alocação de f unções?

Sim. Considerando que o modelo f uncional representa uma v isão abstrata do projeto, sem nenhuma associação das classes com os dispositiv os f ísicos onde estão

armazenadas, é possív el implementá-las liv remente com qualquer associação ou alocação f ísica adotada no projeto.

3.26 - IEC 61850 PROCESSAMENTO DE FUNÇÕES DISTRIBUÍDAS INTEGRANDO UACS DE CONTROLE E IEDS DE PROTEÇÃO

SOUZA, L.D.(1); - ALTUS(1);

Após termos as mensagens GOOSE, com aplicações bastante consolidadas em aplicações nos div ersos agentes, chega o momento de explorarmos a utilização um

pouco mais além. Não somente a mera transmissão de inf ormações está em jogo mas, com um pouco de imaginação, os sistemas podem ser otimizados aplicando-se o

conceito de processamento distribuído de macro f unções, env olv endo inclusiv e IEDs de controle e proteção f uncionando juntos nestas taref as. Este artigo discute esta

possibilidade, mostrando os benef ícios da aplicação bem como os cuidados a serem tomados na seleção adequada dos tipos de mensagens GOOSE, v elocidade de

processamento dos IEDs env olv idos, com algumas considerações sobre redundância e f erramentas de conf iguração.


A) Os autores lembram que é possív el explorar a capacidade de processamento distribuído da tecnologia IEC61850 para redução de custos. Na v isão dos autores esta

abordagem já está disseminada no mercado brasileiro?

A utilização de mensagens GOOSE está disseminada e f unções simples de processamento distribuído também estão, do tipo posição de seccionadores / disjuntores,

intertrav amentos necessárias a IEDs remotos, o que já f oi um grande progresso, em termos de redução de custos. Já o processamento distribuído de f unções mais

complexas está agora em processo de disseminação, principalmente quando se trata de trabalho conjunto de IEDs de proteção e de controle. Quando se trata de

f unções com sinais de comportamento dinamicamente complexo, estes cuidados se tornam importantíssimos e podem colocar em risco o desempenho do conjunto.

B) Que tipo de interf ace dev e ser usada nas f erramentas destinadas aos usuários de projeto, comissionamento e manutenção?

as f erramentas atuais de monitoração geralmente são ef icazes em se tratando da monitoração de um único IED, obrigando o usuário a f azer o rastreamento

separadamente, monitorando a origem da mensagem e, posteriormente monitorando os IEDs assinantes das inf ormações. O usuário dev e comparar as estampas de

tempo de origem e destino manualmente, processo sujeito a erros, alem de execução demorada. Ferramentas que permitissem aos usuários o rastreamento do caminho

de mensagens GOOSE mostrando o caminho completo (origem e destinos) com interf ace semelhante a um registro oscilográf ico, seria de execução muito mais rápida e

menos sujeita a erros, v isto que os tempos poderiam ser comparados pelo sof tware, com certas tolerâncias pré def inidas.

C) Pela experiência dos autores as práticas e recursos atuais para comissionamento de instalações baseadas em IEC61850 são ef icazes para detectar as situações

mencionadas no artigo (temporizações inadequadas, ef eitos do estado assumido pelo IED em caso de perda de comunicação e outros)?

Atualmente não são ef icazes para esta taref a. O resultado f inal é muito dependente da experiência dos responsáv eis pela conf iguração. O usuário f inal, que será o

responsáv el pela instalação nos próximos anos, para que possa se sentir seguro, necessita dispender um pouco mais de tempo: cada uma das lógicas distribuídas, por

def inição, dependentes das mensagens GOOSE, dev e ser testada com a comunicação normal e com a comunicação cortada propositadamente, principalmente

12/12/13 REP


v erif icando a lógica negativ a, isto é, aquela que não dev eria causar a liberação da operação, para se certif icar que o sistema possui o grau de segurança adequado às

instalações de geração, transmissão e distribuição de energia.

3.27 - MODELO DE NODOS LÓGICOS, DATOS Y ATRIBUTOS DEL SISTEMA DE EXCITACIÓN DE UNA UNIDAD GENERADORA TÍPICA DE LA CENTRAL HIDROELÉCTRICA ITAIPU,BASADO EN LA SEGUNDA EDICIÓN LA NORMA IEC 61850

CASTELLANO, A.R.R.(1);ACOSTA, M.E.L.(1);GALEANO, R.A.R.(2); - FPTI-PY(1);ITAIPU(2);

La Norma IEC 61850 representa el estado del arte de la comunicación en sistemas eléctricos, está basada en una arquitectura abierta y es implementada con éxito en

la estandarización de Centrales Hidroeléctricas. Este trabajo presenta un modelo detallado de nodos lógicos, datos y atributos del sistema de excitación de una unidad

generadora típica de la hidroeléctrica Itaipu, basado en los apartados IEC 61850-7-3, IEC 61850-7-4 e IEC 61850-7-410; permite la descripción de la automatización del

sistema de excitación y tiene como objetiv o serv ir de experiencia para implementaciones de la Norma IEC 61850 en centrales hidroeléctricas de la región.


A) Pede-se que os autores comentem sobre o grau de suporte da segunda edição da norma IEC61850 às necessidades de modelagem do sistema de excitação de

Itaipu. Foi eliminada a necessidade de uso de nós lógicos genéricos (GGIO)?

A niv el macro, donde no es preciso contar con las inf ormaciones internas (por ejemplo, lazos de control), del sistema de excitación, la Edición 2 de la IEC61850 cubre

cabalmente las necesidades del sistema de ITAIPU, de acuerdo a las propuestas existentes de actualizacion tecnologica para dicho sistema. Sin embargo, si se requiere

realizar la parametrización del sistema de control a trav ez de, por ejemplo, una IHM cliente IEC61850, será necesario nuev amente contar con nodos genéricos GGIO.

B) Como o modelo de nós lógicos, dados e atributos pode ser empregado para a transf ormação de dados em inf ormação?

El modelo estructurado de nodos lógicos, datos y atributos v irtualiza dispositiv os y f unciones reales. En el ObjectRef erence "XCBR/Pos/stVal" donde el atributo "stVal"

es de tipo CODED ENUM y contiene cuatro v alores posibles "00 / 01 / 02 / 03"; éstos v alores representan "intermediate-state / of f / on / bad-state". Por ejemplo, cuando

"stVal" contiene el v alor "01" indica la inf ormación de que el interruptor está ABIERTO. De este modo la Norma IEC 61850 transf orma un dato "código numérico" en una

inf ormación.

C) Qual seria o impacto da adoção da tecnologia IEC61850 para o pessoal de manutenção da usina? Os autores acreditam que tal modernização possa ser implantada

mantendo-se o mesmo grau de segurança do pessoal de manutenção ao lidar com o sistema original?

El impacto de la IEC61850 no será triv ial en una instalación del porte de ITAIPU. El alto grado de complejidad y extensión de los sistemas que pueden ser objeto de

actualización tecnológica hace que este cambio de paradigma sea un desaf ío probablemente más dif ícil que para cualquier otra área del sistema eléctrico tanto

paraguay o como brasilero. Sin embargo, considerando las experiencias y a v iv idas en sistemas auxiliares de la usina, se puede conf iar en que el grado de seguridad será

mantenido, y a que las corrientes prácticas utilizadas por el personal de mantenimiento actuarán en sinergía con las características propias de la IEC61850, que minimiza

el contacto de los técnicos con corrientes y tensiones peligrosas.

3.28 - ANÁLISE DOS ERROS DOS TRANSFORMADORES DE CORRENTE NA EXATIDÃO DOS SISTEMAS DE MEDIÇÃO SINCRONIZADA DE FASORES

BRITO, L.C.G.D.(1);JUNIOR, J.E.D.R.A.(1);TARANTO, G.N.(2); - CEPEL(1);UFRJ(2);


A) Os autores teriam alguma proposição para estender a comparação entre as dif erentes padronizações de especif icação de exatidão para condições dinâmicas e

f requências dif ererentes da nominal?

Para f reqüências dif erentes da nominal a norma de PMU estabelece, em regime permanente, uma f aixa de desv io de até ± 5 Hz na f reqüência nominal, na qual o PMU

dev e atender o requisito de exatidão (TVE < 1%). De acordo com, Handbook f or Electricity Metering. 10ª ed. Washington, District of Columbia, Edison Electric Institute,

2002, transf ormadores de corrente têm sido projetados para uma exatidão adequada na f aixa entre 25 Hz até 133 Hz, o que é mais do que suf iciente para as v ariações

de f reqüência encontradas nos sistemas de potência em regime permanente. As Normas brasileiras e internacionais de TCs não incluem qualquer ensaio para esta f aixa

de v ariação da grandeza f reqüência, indicando que seu ef eito sobre a exatidão, nesta f aixa de interesse, pode, em princípio, ser desconsiderado. Além disso, o

documento Sy nchrophasor Measurement Accuracy Characterization (Interim Report North American Sy nchroPhasor Initiativ e -Perf ormance & Standards Task Team -

August 26, 2007) também ratif ica essa posição, apresentando uma curv a típica de um TC e sua respectiv a resposta em f reqüência. Observ a-se que até a f reqüência de

1000 Hz, quase não há v ariação dos erros de amplitude e ângulo. Para condições dinâmicas e transitórias, nov os estudos e análises, com base nas normas v igentes,

dev em ser realizados de modo a se buscar compatibilizar, também neste aspecto, os critérios de exatidão dos PMUs e dos TCs, inclusiv e tendo em v ista a atualização

da norma de PMU, que incluiu alguns ensaios em condições dinâmicas. Esta análise dev e incluir o desempenho dos TCs aos transitórios eletromagnéticos, ef eitos de

saturação, etc.

B) Qual é o tipo de TC (medição ou proteção) mais adequado ao emprego da medição sincrof asorial num sistema de registro gráf ico para análise de oscilações e perdas

de sincronismo no sistema elétrico?

A def inição acerca de qual tipo de TC utilizar, medição ou proteção, na utilização de PMUs, é uma questão ainda não def inida. A norma atual de PMU estabeleceu duas

classes de desempenho, P e M, com as seguintes indicações: Classe P: aplicações que requerem v elocidade de respostas rápidas, como, por exemplo, em proteção.

Classe M: aplicações que não requerem respostas rápidas e exigem maior exatidão, como, por exemplo, medição. CABE RESSALTAR QUE A NORMA ESTABELECE

QUE ESSAS DESIGNAÇÕES NÃO SIGNIFICAM QUE UMA DETERMINADA CLASSE É ADEQUADA PARA UMA APLICAÇÃO ESPECÍFICA, DEVENDO O USUÁRIO

ESCOLHER A CLASSE QUE MELHOR ATENDE SEU PROJETO OU SUA UTILIZAÇÃO. Além disso, o trabalho: MEDIÇÃO FASORIAL SINCRONIZADA DOS RELÉS

DE PROTEÇÃO PARA CONTROLE, PROTEÇÃO E ANÁLISE DE SISTEMAS ELÉTRICOS DE POTÊNCIA apresentado na 29th ANNUAL WESTERN PROTECTIVE

RELAY CONFERENCE, EM SPOKANE, WASHINGTON,22-24 DE OUTUBRO, 2002, PREPARADO POR : GABRIEL BENMOUYAL SCHWEITZER ENGINEERING

LABORATORIES, INC. LONGUEUIL, PQ CANADÁ E. O. SCHWEITZER, A. GUZMÁN SCHWEITZER ENGINEERING LABORATORIES, INC. PULLMAN, WA USA.

inf ormou que: “AS APLICAÇÕES DA MEDIÇÃO FASORIAL SINCRONIZADA, TAIS COMO A ESTIMAÇÃO DE ESTADO E O SISTEMA DE PROTEÇÃO CONTRA PERDA

DE SINCRONISMO, REQUEREM ERROS NA ESTIMAÇÃO FASORIAL DA ORDEM DE DÉCIMOS DE UM GRAU [*]. AS FONTES TÍPICAS DESSES ERROS INCLUEM

OS TRANSMISSORES E RECEPTORES DE GPS, TRANSFORMADORES DE INSTRUMENTO E DISPOSITIVOS DE ESTIMAÇÃO FASORIAL.” [*] A. G. Phadke e

outros, “Sy nchronized Sampling and Phasor Measurements f or Relay ing and Control”, IEEE Transactions on Power Deliv ery , Vol. 9, Nº 1, janeiro de 1994.” PORTANTO,

UMA ANÁLISE CASO A CASO DEVE SER FEITA, CONFORME TAMBÉM INDICADO NO TRABALHO APRESENTADO NO: IEEE Power Engineering Society General

Meeting 2008, Pittsburgh, PA, Panel of Power Sy stem Dy namic Perf ormance Committee: International Experience in PMU Applications Perf ormance Ev aluation of

Phasor Measurement Sy stems. Zheny u Huang, Senior Member, IEEE, Bogdan Kasztenny , Fellow, IEEE, Vahid Madani, Fellow, IEEE, Ken Martin, Fellow, IEEE, Sakis

Meliopoulos, Fellow, IEEE, and Damir Nov osel, Fellow, IEEE, Jerry Stenbakken, Member, IEEE. “O IMPACTO DOS ERROS INTRODUZIDOS PELOS CANAIS DE

INSTRUMENTAÇÃO NAS APLICAÇÕES DOS SINCROFASORES IRÃO DEPENDER DOS REQUISITOS DE CADA APLICAÇÃO ESPECÍFICA. A CARACTERIZAÇÃO

DESSES ERROS E O SEU IMPACTO NAS APLICAÇÕES DEVE SER PARTE INTEGRANTE DO DESENVOLVIMENTO DE UM SISTEMA DE MEDIÇÃO FASORIAL

SINCRONIZADA.” Neste sentido, consideramos que nov os estudos e pesquisas dev em ser realizados para tratar da questão de utilização de TCs e PMUs f rente às

aplicações ESPECÍFICAS prev istas para os SMFS (Sistemas de Medição Fasorial Sincronizada). No caso de proteção contra perda de sincronismo ref erenciamos o

trabalho GPC 8(Detecção de oscilação de potencia e perda de sincronismo utilizando sincrof asores – aplicação no sistema Acre – Rondônia), apresentado nesta mesma

sessão que aborda essa aplicação em detalhes. Entretanto, podemos salientar que o algoritmo utilizado para a PPS ao lev ar em consideração dif erença angular e suas

deriv adas primeira e segunda, pode ser susceptív el a erros dos TPs e, portanto, atuar de f orma equiv ocada. Neste sentido, conf orme já mencionado no presente artigo,

estudos similares dev em ser realizados extensiv os aos TPIs e TPCs (transf ormadores de potencial indutiv os e capacitiv os).

C) No caso de TCs com múltiplos enrolamentos e múltiplas relações, poderiam ser encontrados resultados muito dif erentes do TCs ensaiados?

Os TCs ensaiados representam uma amostra reduzida da grande v ariedade de tipos e modelos encontrados nas instalações dos sistemas de potência e disponív eis

pelos div ersos f abricantes (tipos enrolado, barra, janela, bucha, etc). Além disso, as especif icações costumam abranger TCs de v ários núcleos e de múltiplas relações

de transf ormação, em dif erentes montagens e projetos específ icos (ligação série/paralelo no primário, deriv ações no secundário e combinação das duas anteriores, por

exemplo). Neste contexto, os resultados obtidos nos ensaios realizados não podem ser generalizados para outros TCs, dev endo ser v erif icada com cuidado as suas

especif icações, que são determinantes nestas características, podendo ser mais ou menos restritas, dependendo da aplicação do equipamento. Em relação a estes

aspectos transcrev emos o que diz o liv ro Medição de Energia Elétrica de Sólon de Medeiros Filho, 2ª Edição, em relação à exatidão de TCs com múltiplas relações e

enrolamentos: “A quantidade de amperes-espiras não é constante num TC com deriv ações no secundário nas respectiv as relações nominais. Em conseqüência a

exatidão do TC não é garantida a mesma em todas as relações nominais obtidas com as deriv ações. Normalmente, a classe de exatidão especif icada pelo comprador

para TC com deriv ações no secundário é garantida pelo f abricante apenas no f uncionamento com o maior número de espiras.” Ainda segundo a ref erência supracitada,

como os TCs de proteção são menos restritiv os no que se ref ere à sua exatidão, os mesmos são especif icados com muitas deriv ações no secundário (v ide item

5.3.3.1 da NBR 6856/1992). Para os TCs de medição, SOLON apresenta duas considerações: “1º) Em medição para f ins de f aturamento se f orem desejados TCs com

duas ou relações nominais estes dev em ser especif icados com ligação série/paralela no primário (sem deriv ação no secundário), garantindo a exatidão em todas as

relações nominais. 2º) Em medição de controle(sem f inalidade de f aturamento) podem ser empregados TCs com deriv ações no secundário, sendo aconselháv el que eles

sejam especif icados de modo a que as deriv ações extremas sejam tais que o quociente entre as relações nominais com elas obtidas não seja superior a dois. Por

exemplo, um TC com deriv ações no secundário, cuja deriv ação mínima permite a relação 400/5 A, dev e ter como deriv ação máxima a que permita a relação nominal

12/12/13 REP


800/5 A, podendo entre estas duas extremas existirem outras deriv ações tais como as correspondentes a 500/5 A, 600/5 A e 700/5 A.”

3.29 - ENSAIOS DE PMU DE ACORDO COM A NORMA IEEE C37.118.1-2011

AGOSTINI, M.N.(1);ZIMATH, S.L.(1);JUNIOR, J.E.D.R.A.(2);DOTTA, D.(3); - REASON(1);CEPEL(2);IFSC(3);

São apresentados resultados de ensaios de PMU de acordo com a IEEE C37.118.1-2011. Objetiv a-se descrev er a aplicação de alguns ensaio propostos na norma, em

regime permanente e dinâmico, bem como prov ocar e f omentar discussões a respeito dos ensaios e limites aplicados às PMUs. Situações de não conf ormidade f oram

detectadas em relação ao RFE. Uma análise detalhada deste limite mostra que o RFE pode estar incompatív el com os demais limites. Esta percepção já f oi sentida por

outras equipes, e v em incitando uma rev isão antecipada da norma para adequá-la a limites f actív eis.


A) Os autores apontam uma possív el incoerência entre o limite normalizado de RFE (erro de v ariação de f requëncia) e os demais limites. Os autores teriam alguma

proposta para uma possív el rev isão deste limite, ev entualmente associada à taxa de transmissão de f asores?

Considerando-se que a taxa de v ariação de f requência é calculada a partir de v alores consecutiv os de f requência, que por sua v ez é calculada a partir de v alores

consecutiv os de ângulos absolutos de tensão de sequência positiv a, os erros nas grandezas ângulo, f requência (FE) e v ariação de f requência (RFE) estão

correlacionados, e dev em ser coerentes entre si. Um FE máximo de v alor |Y| equiv ale a dif erenças de até |2 x Y| em v alores de f requência medidos entre f rames de

dados consecutiv os. Para se manter uma relação coerente, uma possibilidade seria correlacionar RFE e FE assim: RFE = 2 x FE x TAXA. Desta f orma, um FE de 5

mHz equiv ale a um RFE de 10 mHz na taxa de 1 f rame/s; 200 mHz a 20 f rames/s; e 600 mHz a 60 f rames/s. A propósito, atualmente já está em tramitação no âmbito

do grupo de trabalho "C37.118 WG-H11 – Sy nchrophasor Standard Working Group" um adendo à norma, denominado " PC37.118.1a – IEEE Standard f or Sy nchrophasor

Measurements f or Power Sy stems Amendment to modif y selected perf ormance requirements", no qual os limites de RFE serão rev istos.

B) Qual é o tipo de TC (medição ou proteção) mais adequado ao emprego da medição sincrof asorial num sistema de registro gráf ico para análise de oscilações e perdas

de sincronismo no sistema elétrico?

TCs de medição normalmente têm classe de exatidão melhor que TCs de proteção, mas tendem a saturar mais rapidamente em situações de corrente elev ada (curto-

circuito próximo à medição). Estudos recentes (ref erência [03] do inf orme técnico), porém, têm mostrado que as dif erenças de medição de sincrof asores entre TCs de

proteção e de medição, na prática, são pequenas, e não chegam a inf luenciar a qualidade da análise. Ao mesmo tempo, dev e-se considerar que o mercado tem-se

direcionado para a inclusão da f unção de PMU em equipamentos multif uncionais (registradores de perturbação, de qualidade de energia e relés), e a escolha do TC de

conexão precisa ser adequada para todas as demais f unções do equipamento. Estão em desenv olv imento na Univ ersidade Federal de Santa Catarina, no âmbito do

Projeto MedFasee, estudos da inf luência dos erros de transf ormadores de instrumento na qualidade dos sincrof asores medidos pelas PMUs. Uma possibilidade seria a

identif icação dos erros em cada conjunto TC + PMU, e se realizar a compensação adequada destes erros nas próprias PMUs, por exemplo, ou em outras instâncias do

sistema de medição f asorial.

C) O ONS iniciou uma série de testes no NIST onde nenhuma PMU pôde preencher todos os requisitos. As PMUs dev eriam ser submetidas a testes adicionais depois de

modif icadas, mas tais testes não chegaram a ser realizados. Qual a v isão do autor sobre posicionamento dos f ornecedores neste caso?

De acordo com a v ersão mais recente da norma de sincrof asores, IEEE Std. C37.118.1/2011, cada f abricante é responsáv el por apresentar a documentação que

garanta que seu equipamento atende a norma. Atualmente ainda não há laboratórios certif icados especif icamente para a certif icação e/ou v erif icação de conf ormidade

de PMUs, mesmo em nív el mundial. Até que esta situação esteja consolidada, cada f abricante poderá apresentar documentação própria que demonstre o atendimento à

norma.

3.30 - MONITORAMENTO DA ESTABILIDADE DE TENSÃO EM REGIME PERMANENTE EM TEMPO REAL, COM O USO DO PROTOCOLO IEC61850 COM A FUNCIONALIDADE DEPMU’S, NOS IED’S DE PROTEÇÃO ELÉTRICA.

FERNANDES, R.D.O.(1);SOUZA, S.A.D.(2);ISOLANI, B.G.(2);OLIVEIRA, L.C.D.(1); - SIEMENS(1);CTEEP(2);

Este trabalho tem por f inalidade mostrar a f uncionalidade de um simulador de PMU, em tempo real, e os ganhos trazidos por tais simulações. A Análise de dados

históricos de PMU´s também é analisada e simulada, em tempo real. Desta f orma, é possív el realizar predições de possív eis contingências, tais como: Estabilidade de

Tensão em Regime Permanente, Estabilidade Angular f rente a um Transitório Eletromecânico e outros, atrav és da aquisição de dados de PMU´s e desenv olv imento de

algoritmos específ icos.


A) Os autores têm experiência quanto à ef etiv a interoperabilidade entre IEDs de dif erentes f abricantes no que diz respeito ao uso da IEC61850 para transmitir

sincrof asores de acordo com a norma IEEE C37.118? Comentem.

Ainda não, O "Technical Report", na sua edição 1, da norma IEC61850-90-5 para transmitir inf ormações de sincrof asores de acordo com a IEEE C37.118, f oi

recentemente publicada em 05/2012. Muito embora, os relés de proteção já estão prontos para transmitir inf ormações de PMU´s v ia a IEEE. A tendência a curto prazo é

que os IED´s estejam preparados para a troca de inf ormações v ia a IEC.

B) Qual seria a melhor f orma de env io (protocolo) das inf ormações de PMU dos IEDs para os Centros de Operação?

O protocolo padrão do PMU é IEEE C37.118, porém os centros de controle não se comunicam com este protocolo. Ele é usado para a comunicação para o PDC (Phasor

Data Concentrator). A troca de inf ormações entre PDCs também pode ser atrav és da IEEE C37.118. O protocolo ICCP (considerando grande tráf ego de dados-que será

a tendência no f uturo com as aplicações em tempo real env olv endo inf ormações PMU´s v ia Goose) pode ser usado entre o PDC (por exemplo Siguard PDP-Siemens) e

o Centro de Controle. A norma IEC61850-90-5 ainda é um "Technical Report" e não um "Standard", aonde ela especif ica o uso da IEEE C37.118 para comunicação v ia

PMU, contudo atrav és das inf ormações contidas neste relatório técnico, há a possibilidade adicional de se utilizar inf ormações GOOSE e modelamento de Logical Node,

por exemplo.

C) Quais seriam, na v isão dos autores, as aplicações de inf ormações sincrof asoriais mais úteis para as empresas de transmissão brasileiras, considerando o nosso

modelo regulatório em que o objetiv o das transmissoras é maximizar a disponibilidade de seus ativ os e não despachar o sistema?

O trabalho apontou e mostrou duas aplicações, em tempo real, importantes: Monitoramento da Estabilidade de Tensão em Regime Permanente e Monitoramento da

Estabilidade Angular (a pequenas perturbações-sistema linearizado), mas também aplicado a grandes perturbações (sistema não-linear), sem cálculos complexos.. Há

outras que poderiam ser exploradas, como: Rejeição de Carga, Oscilação de Potência, Determinação dos Parâmetros da Linha em tempo real, etc. Mas, ainda no

horizonte atual de aplicação, todas se limitam ao suporte de tomada de decisão por parte da operação. Quanto a tomada inteligente de decisão, dev e-se ainda

amadurecer a idéia e analisar os aspectos de segurança oriundas das aplicações em tempo real. Quanto a questão da maximização da disponibilidade dos ativ os, muitas

v ezes uma aplicação em tempo real, por exemplo: Estabilidade de Tensão em Regime Permanente, pode prev er uma rejeição de carga de uma barra, caso o suporte de

reativ o não apresente condição de segurança operativ a para com o aumento da carga (potência ativ a). Neste sentido é melhor rejeitar cargas do que se ter um blackout

pelo af undamento de tensão.

3.31 - DETECÇÃO DE OSCILAÇÃO DE POTÊNCIA E PERDA DE SINCRONISMO UTILIZANDO SINCROFASORES – APLICAÇÃO NO SISTEMA ACRE - RONDÔNIA

BOMFIM, A.L.B.D.(1);LEAL, M.G.(1);TARANTO, G.N.(2); - ELETROBRAS(1);COPPE/UFRJ(2);

Esse artigo descrev e a aplicação de um esquema de proteção sistêmico (Wide-Area Protection (WAP)) que utiliza sinais oriundos de sincrof asores (Phasor Measurement

Units (PMU)) (2). O artigo apresenta uma aplicação desse esquema de proteção no sistema elétrico de potência Acre-Rondônia em 230 kV do SIN. O local onde f oi

aplicado o esquema baseado em PMU é o mesmo onde está instalada a PPS. Resultados promissores dessa tecnologia f oram obtidos em casos do sistema elétrico

Uruguaio utilizando a base de dados reais daquele sistema (4). As simulações mostraram que a utilização de sincrof asores na com a f unção de PPS resultou em uma

antecipação da ação de proteção, e consequentemente, a menores cortes de carga para manutenção da integridade do sistema.


A) Quais seriam, na v isão dos autores, os aspectos da alternativ a proposta para detecção de oscilações de potência que a qualif icariam como uma concorrente

v antajosa para a abordagem tradicional?

A alternativ a proposta no artigo utiliza a primeira e segunda deriv adas da dif erença angular dos f asores de tensão nodal. A característica de antecipação das deriv adas,

de ser mais rápida na identif icação do problema, é um potencial da metodologia usada, quando comparada com a abordagem tradicional. Essa comparação f oi realizada

na ref erência [4] do artigo, onde se obtev e resultados melhores com a metodologia proposta. Entretanto, somos da opinião de que a abordagem tradicional não dev a ser

substituída, mesmo se a metodologia proposta f or implementada, mas permanecer com a f unção de proteção de retaguarda para se precav er de uma ev entual perda de

sinais remotos necessários para a alternativ a proposta.

B) Qual f oi o tipo de TC (medição ou proteção) empregado na medição sincrof asorial com f unção de detectar e distinguir oscilações e perdas de sincronismo no sistema

elétrico?

12/12/13 REP


O trabalho apresentado não entrou no mérito dos possív eis erros introduzidos pelos transf ormadores de medição. Salientamos que a metodologia utilizada necessita

apenas dos f asores de tensão (TP). Um trabalho inicial sobre esse tema, descrito no artigo GPC 6, pode ser apreciado nesta mesma sessão do SNPTEE.

C) Como o processamento distribuído de f unções pode ser empregado na concepção de um Esquema Hierárquico de Proteção da Integridade do Sistema (SIPS

hierárquico)?

Com o rápido crescimento das instalações de unidades de medição f asorial nos sistemas de energia elétrica ao redor do mundo, observ a-se um aumento signif icativ o de

propostas de monitoração, proteção e controle de amplas áreas do sistema (do inglês WAMPAC – Wide-Area Monitoring, Protection and Control). Nossa opinião é de que

as aplicações f uturas utilizar-se-ão de estruturas hierárquicas na monitoração, na proteção e no controle. Por exemplo, o problema de Estimação de Estado, dev erá ter

atuação local, a nív el de subestação, a nív el regional e talv ez a nív el nacional. Sua metodologia se tornará híbrida conjugando as medidas tradicionais dos sistemas

SCADA com as medidas sincronizadas das PMUs. Outros exemplos são na monitoração da estabilidade de tensão e das oscilações eletromecânicas. No caso da

estabilidade de tensão, sua natureza local, é propícia para uma estrutura hierarquizada, onde o monitoramento descentralizado de barras de carga, pode ser coordenado

com centros regionais de operação. No caso do monitoramento de modos eletromecânicos a estrutura descentralizada também é propícia no caso da identif icação de

modos locais. Já no caso da identif icação de modos entre áreas, hav erá necessidade de uma estrutura centralizada para o processamento de v ários sinais remotos das

usinas.

Comentário: Corrigir para Figura 15, onde se lê Figura 125

3.32 - SISTEMA DE MEDIÇÃO FASORIAL SINCRONIZADA DA CEMIG - SISMEF

ANDRADE, S.R.C.(1);VALE, M.H.M.(2);CHAVES, F.S.(2); - CEMIG (1);UFMG(2);

Este trabalho apresenta o SISMEF, Sistema de Medição Fasorial Sincronizada (SMFS) implementado no sistema elétrico da CEMIG. A estrutura do sistema f asorial é

descrita, incluindo seus componentes, bem como a IHM (Interf ace Homem-Máquina) amigáv el especialmente projetada, nos nív eis de administrador e de usuário, para

que as equipes o utilizem nas ativ idades práticas da empresa. O SISMEF conta com aplicação para v isualização dos sincrof asores, permitindo a monitoração do

comportamento das grandezas f asoriais por meio das telas da IHM. Destacam-se as aplicações v oltadas para a Prev isão do Risco de Instabilidade de Tensão, em

tempo real, e o Restabelecimento do Sistema Elétrico.


A) Os autores mencionam a prev isão de integração da solução ao Centro de Operação da Cemig. Como se prev ê tal integração sob os aspectos de comunicação (taxa

de aquisição, protocolo ..) e f uncional (prev ê-se o processamento de f unções no nív el do COS ou sempre no nív el do PDC?)

A integração sera realizada atrav és de WEB SERVER , f uncionalidade proporcionada pela plataf orma base utilizada, que é o open PDC. A taxa de aquisição de dados

dos dados pelo SCADA será menor do que a utilizada entre o PDC e as PMU.. O processamento de f unções se dará apenas no niv el do PDC, por enquanto.. Os

despachantes também, irão v isualizar os apllicativ os do PDC v ia terminais de monitoramento conectadas a rede corporativ a da Cemig.

B) Em termos gerais, qual é a arquitetura de comunicação prev ista para o sistema? Que tipos de customizações f oram realizadas no PDC? Qual é o tipo de TC (medição

ou proteção) mais adequado às múltiplas f unções contempladas no SISMEF?

Arquitetura de comunicação da rede corporativ a da Cemig. No SISMEF , são utilizadas as mesmas medições dos RDP, ou seja TC de medição.

C) Como tem sido a receptiv idade dessas nov as tecnologias pelas equipes do Centro de Operação?

Excelente, estão muito interessados em utilizar e aperf eiçoar com nov as f uncionalidades.

4.0 TÓPICOS PARA DEBATE

Estamos vivendo um momento em que ganham relevância os grandes aproveitamentos hidrelétricos da Amazônia. Estesempreendimentos apresentam aspectos de particular interesse técnico para o GPC: são baseados em linhas longas,interligando gerações variáveis ao longo do ano (pequenos reservatórios) a grandes sistemas. Estes aspectos trazemgrandes desafios para a segurança e proteção sistêmica. Por corolário, ganha ainda maior relevância o completo domíniodos recursos para Sistemas Especiais de Proteção – SEP.

Por outro lado, começam a se consolidar entre nós tecnologias como a IEC 61850-90-1, que estabelece a forma de usoda IEC 61850 para troca de informações entre subestações de energia elétrica e aplicações baseadas em sincrofasores,ambas de grande interesse para Sistemas Especiais de Proteção.

Assim, tendo em vista esta realidade, propomos para esta reflexão final do Grupo V do XXII SNPTEE, o seguinte tema:

“Soluções Futuras para Proteção, Controle e Automação Sistêmicos de Redes Elétricas – oportunidades,tecnologias habilitadoras e desafios. Aspectos de pesquisa & desenvolvimento local, infraestrutura decomunicação disponível, confiabilidade, desempenho e, finalmente, mas não menos importante, os reflexos nasegurança eletrônica do nosso sistema.”

energia elÉtrica transmissÃo de grupo de estudo de...

Documents