CIGRÉ/BRASIL – COMITÊ NACIONAL BRASILEIRO CE-B5 – PROTEÇÃO E AUTOMAÇÃO SEMINÁRIO INTERNO DE 2005

DADOS DO ARTIGO Número: 318 Título: Evaluation of Weak Infeed Tripping on the ESKON transmission Network Autoria: Adam Bartylak País: South Africa

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

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

DESTAQUES SISTEMA DE TRANSMISSÃO DA ÁFRICA DO SUL (ESKON):  Arcos longos têm R arco variando no tempo, podendo caminhar para fora da característica dos relés  Distribuição dos relés de proteção em função da tecnologia: eletromecânica (48%), estática (32%), digital (20%)  Esquema de teleproteção: POTT.  Metade dos terminais de LT tem EFA

DESTAQUES CONCEITO BÁSICO  No terminal fraco é usada  uma unidade reversa (R r ).  R r opera => falta externa => bloqueio  R r não opera + recepção de sinal de permissão + 27/51 u => falta interna => abre disjuntor local eco

DESTAQUES  Terminal com contribuição fraca; sensibilidade 10% e TC de 600-1A; I min = 60A;  Influência da Rf na Icc; Barra 275 kV com Icc = 2kA I cc > 400A mesmo com R f alta  Religamento ou fechamento sobre falta com o disjuntor remoto aberto => usar esquema dead line pick up  Com LT radial, faltas 1  têm contribuição forte pelo trafo.

DESTAQUES COORDENAÇÃO ENTRE DISPARO E BLOQUEIO  T coord = 50 a 100 ms  Evita que falta em LT paralela tire de serviço a LT sã  Deve privilegiar mais a segurança que a disponibilidade  São necessárias simulações incluindo carga, R f, polarização etc.

DESTAQUES COORDENAÇÃO ENTRE DISPARO E BLOQUEIO  Curvas características de R r e R o devem se superpor em 20%, mesmo durante carga pesada e com R f elevada  Relés com característica quadrilateral e ajuste resistivo independente facilitam a coordenação

DESTAQUES COORDENAÇÃO ENTRE DISPARO E BLOQUEIO  Em LTs com compensação série deve-se garantir superposição entre R r e R o com o gap acionado e não acionado. Se usar MOV deve-se simular o comportamento do relé  Nos últimos 10 anos ocorreram 6 operações incorretas na ESKON: 4 por falha na coordenação (relés operando com seqüência positiva e negativa), 1 por rearme prolongado e 1 por falta de superposição entre as unidades R r e R o na região resistiva

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

CONCLUSÕES  EFA iniciado na ESKON com relés eletromecânicos, sistema na fase inicial e R f elevadas.  Panorama atual: relés com maior sensibilidade e sistema mais malhado, reduzindo as situações de fraca alimentação  Aumento da carga => segurança > disponibilidade. Disparos indevidos podem resultar em desligamentos múltiplos  Alto nível de insegurança em potencial e pequeno benefício obtido levou a ESKON a utilizar EFA em casos cuidadosamente selecionados e estudados

RECOMENDAÇÕES Para garantir a segurança é recomendado que:  Superposição entre R r e R o em todo o plano R-X e para todas as configurações do sistema que possam alterar a característica dos relés  Se o alcance resistivo de R r não for independente de R o, o uso de EFA requer estudos muito cuidadosos para garantir a segurança por relés 27 e 51 u

RECOMENDAÇÕES  EFA não deve ser usado com relés R r e R o que não sejam compatíveis em termos de princípio de funcionamento da unidade de medida  O tempo de rearme de R r e R o deve ser conhecido e levado em conta no tempo de coordenação  A segurança oferecida pelos relés 27 e 51 u é limitada para faltas de alta resistência  Em áreas bem interligadas, situações de fraca alimentação dificilmente irão acontecer e os benefícios do EFA são muito limitados