PROTEÇÃO DE LINHAS DE TRANSMISSÃO.pdf

PROTEO DE SISTEMASELTRICOSProfessor: Me. Elton Jeser Diniz dos Santos

PROTEO DE LINHAS DETRANSMISSO

Alunos:Aline Priscila Bortolotto Gomes Ferreira

llan Csar Felix dos AnjosMauricio de Souza DutraTatiane Cristina Cunha

Estrutura no Brasil OPERADOR NACIONAL DO SISTEMA ELTRICO(ONS). Responsvel pela coordenao e controleda operao da gerao e transmisso de energiaeltrica no Sistema Interligado Nacional. Reguladordas concessionrias;

SISTEMA INTERLIGADO NACIONAL (SIN):Sistema formado por concessionrias de todas asregies do Brasil, operado pela ONS. Apenas 3,4%da capacidade de produo de eletricidade do pasencontra-se fora do SIN;

Linhas de transmisso um circuito eltrico que interliga subestaescom o objetivo de transportar a energia;

Transporte feito em tenses elevadas com oobjetivo de minimizar perdas;

Podem ser Areas, subterrneas ou Submarinas;

Viso geral do caminho da energiaGeraoGerao

Transmisso

ConsumoConsumo

DistribuioDistribuio

ConsumoConsumo ConsumoConsumo ConsumoConsumo

DistribuioDistribuio

ConsumoConsumo

Subestaoelevadoras

SubestaoabaixadorasSubestao

abaixadoras

Norma ABNT ANEEL ONS

SISTEMA DE PROTEO: conjunto deequipamentos composto por rels de proteo,rels auxiliares, equipamentos de teleproteo eacessrios destinados a realizar a proteo emcaso de falhas eltricas, tais como curtos-circuitos, e de outras condies anormais deoperao dos componentes de um sistemaeltrico (LT, barramentos e equipamentos).

SISTEMA DE PROTEO

PROTEO UNITRIA OU RESTRITA: destina-sea detectar e eliminar, seletivamente e sem retardo detempo intencional, falhas que ocorram apenas nocomponente protegido. So exemplos os esquemascom comunicao direta rel a rel, os esquemas deteleproteo, as protees diferenciais, os esquemasde comparao de fase etc.

PROTEO GRADATIVA OU IRRESTRITA:destina-se a detectar e eliminar falhas que ocorramno componente protegido e a fornecer proteoadicional para os componentes adjacentes. Em suaaplicao como PROTEO DE RETAGUARDA, suaatuao coordenada com a atuao das proteesdos equipamentos adjacentes por meio de retardo detempo intencional. So exemplos as protees desobrecorrente e as protees de distncia.

PROTEO DE RETAGUARDA: destina-se aatuar quando da eventual falha de outro sistemade proteo. Quando esse sistema est instaladono mesmo local do sistema de proteo a sercoberto, trata-se de retaguarda local; quandoest instalado em local diferente daquele ondeest o sistema de proteo a ser coberto, trata-sede retaguarda remota.

PROTEO PRINCIPAL: esquema de proteocomposto por um sistema de proteo unitriaou restrita e um sistema de proteo gradativaou irrestrita.

PROTEO ALTERNADA: esquema compostopor um sistema de proteo unitria ou restrita epor um sistema de proteo gradativa ouirrestrita, funcionalmente idntico a proteoprincipal e completamente independente desta ;

PROTEO INTRNSECA: conjunto dedispositivos de proteo normalmenteintegrados aos equipamentos, tais como rels degs, vlvulas de alvio de presso, sensores detemperatura, sensores de nvel etc.

Principais riscos em Linhas deTransmisso AMPACIDADE : Corrente mxima que a linha capaz de transmitir sem aumentar a flecha poraquecimento dos condutores;

EFEITO CORONA: conseqncia dorompimento do dieltrico do ar ao redor doscondutores, provoca perdas elctricas no sistema. Quando h sobretenses, o efeito coronaamortece tais falhas, agindo como um "escape"desta energia excedente. Para evitar esse efeitoso utilizados multiplos condutores por fase;

Problemas que afetam a integridadedas LTS Sobretenses devido adescargas atmosfricas; Sobretenses devido a manobras; Ventania, furaces, geada e outras condiesclimticas extremas;

Poluio; Vandalismo; Eletrocorroso.

Falhas por origens eltricas podem serminimizados pela utilizao Cabos pra-raios, Pra-raios (supressores de surto), Pra-raios de linha, Procedimentos coordenados de manobra, Aterramento adequado, Proteo catdica.

Principais riscos em Linhas deTransmisso FALHA DO ESPAAMENTO: ocorrncia derompimento do isolamento do espaamento docondutor ao solo ou aos obstculos atravessadospela linha ou que dela se aproximem;

ARCO-ELTRICO: fluxo de corrente entre doiseletrodos condutores, em meio normalmenteisolante, resultando em temperatura elevada,capaz de fundir alguns materiais, pode causargrandes danos na instalao;

Falha na PROTEO DE LT!!!! Proteo de linhas de transmisso

estava desligada, diz ministrio Agncia Brasil 31/10 /2012

A presidente Dilma mandou passarum pente fino nas linhas de

transmisso para verificar se halgum defeito nas redes de proteo -disse Nelson Hubner, aps reunioda diretoria da agncia, nesta tera-

feira.

Na madrugada da ltima sexta-feira(26), 100% do Nordeste e 77% dosestados do Par, Tocantins e Maranhoficaram sem energia. O problema foi nalinha de transmisso entre Colinas (TO)e Imperatriz (MA), que interliga ossistemas Norte/Nordeste aoSul/Sudeste.

O diretor-geral da Agncia Nacional deEnergia Eltrica (Aneel), NelsonHbner, disse:

A proteo do equipamento no foidevidamente programada, completouele, referindo-se proteo da linha detransmisso entre as subestaes deColinas (TO) e Imperatriz (MA), queficou inoperante na sexta-feira.

Se a proteo estivesse ativa, noteramos tido essa ocorrncia nosistema Norte e Nordeste, disse o

ministro interino de Minas e Energia,Mrcio Zimmermann. Segundo ele,houve falha de procedimento da

empresa Taesa, responsvel pela linhade transmisso, que no realizou testes

para checar o funcionamento dosistema aps o desligamento.

O diretor-geral do Operador Nacionaldo Sistema Eltrico (ONS), HermesChipp, disse que a falha de no ativara proteo no normal, mas ocorre.Existem testes funcionais para checaro servio que foi feito, e esses testesno foram realizados, ento a falhano foi identificada, disse.

A origem do problema ainda no foiidentificada pelos tcnicos do governo.Segundo Chipp, uma chave sofreu umcurto-circuito e derreteu, porm nohavia descargas eltricas no momentodo blecaute.

Ministrio de Minas e EnergiaGabinete do MinistroPORTARIA No 576, DE 31 DE OUTUBRO DE2012. Art. 1 Estabelecer, na forma desta Portaria, asdiretrizes para realizao de avaliao dos sistemasde proteo das instalaes da Rede Bsica doSistema Interligado Nacional - SIN.

Art. 5 Deve a ANEEL incluir nos procedimentosoperativos a superviso da avaliao peridica dossistemas de proteo das instalaes eltricas.

No acredito que tenha sido intencional, mas houve falha humana, disse.Segundo Hubner, essas falhas no podem acontecer.Isso precisa ser corrigido. Houve falha na programao do equipamento. Temos quecoibir que falhas como essas possam acontecer, completou.

Da avaliaoExecuo da avaliao, abordando os seguintes tpicos,conforme detalhado neste documento (apresentao deevidncias objetivas, sempre que cabvel):

Condio Material das instalaes: sala de controle, sala derels, cablagem, canaletas, painis, ptio da subestao(Transformadores de Corrente TCs e Transformadores dePotencial TPs, em particular);

Verificao da existncia dos aterramentos e estado dasconexes dos painis de proteo;

Verificao da tecnologia, peas de reposio, dificuldades demanuteno e estado de conservao do sistema de proteo;

Verificao da funcionalidade desse sistema e adequao operao;

Verificao do histrico do desempenho do sistemade proteo por modelo e tipo;

Verificao do conhecimento da abrangncia dossistemas especiais de proteo e suas aes no SIN;

Verificao do Programa de Manuteno Preventivae histrico de manuteno, incluindo preventiva ecorretiva e registros das ltimas manutenes daproteo;

Gesto do banco de dados de ajustes: qualidade eatualizao;

Verificao da qualificao, programas detreinamento, prtica de trabalho e eventuaisdeficincias na composio da equipe responsvelpela instalao;

Verificao quanto adequao, tecnologia econservao do ferramental e equipamentospara testes e manuteno;

Verificao da segurana das redes decomunicao que atendem proteo e controle,observando sua vulnerabilidade em relao sredes de gesto e de acessantes;

Verificao da atualizao e disponibilidade paraacesso local da documentao tcnica (desenhos,manuais, ajustes);

ABRANGNCIA Sistemas de proteo, sistemas de telecomunicaoe de superviso associados proteo, SistemasEspeciais de Proteo, servios auxiliares, painis,transformadores de corrente e de potencial ecablagem. Adicionalmente, devem ser avaliadas ascondies da instalao, equipamentos eferramentas de testes de manuteno, prticas detrabalho, documentao tcnica, indicadores dedesempenho e histrico de ocorrncias eatendimento de determinaes da ANEEL erecomendaes de organismos setoriais.

7.9.1. Requisitos Gerais deEngenhariaVerificar nos projetos dos sistemas de proteo se asinstalaes de transmisso esto atendendo aosseguintes critrios:

As informaes de tenso e corrente para cada conjuntode proteo so obtidas de ncleos secundrios dostransformadores de corrente e de enrolamentossecundrios dos transformadores de potencial da linha eda barra, diferentes;

Cada conjunto de proteo alimentado por conjuntosde baterias, carregadores e circuitos de alimentao decorrente contnua independente e segregada;

O sistema de proteo foi concebido de maneira ano depender de proteo de retaguarda remota dosistema de transmisso;

Os cabos dos circuitos secundrios de corrente epotencial (TCs e TPs) so blindados;

Esto instalados, dois conjuntos de rels de disparoatuando nas duas bobinas do disjuntor;

Cada um dos conjuntos de rels de disparo, conjuntode abertura 1 e conjunto de abertura 2, dever seralimentado independentemente por fonte exclusivade alimentao em corrente contnua. Cada umadestas fontes dever ser supervisionada por rels deperda de tenso, que devero provocar alarmeslocais e remotos;

Todos os contatos que atuam diretamente nasbobinas de disparo do disjuntor devero ser isoladospor chaves de testes. Todos os contatos que partemo esquema para falha de disjuntor tambm deveroser isolados por chaves de teste;

Se o projeto de servios auxiliares de correntecontnua de Proteo e Telecomunicaes, possuidois conjuntos de bancos de baterias e retificadoresindependentes;

Se o projeto de servios auxiliares de correntealternada possui duas fontes de alimentaoindependentes e com transferncia automtica.Adicionalmente, a configurao da subestao deveter grupo motor-gerador com partida automtica.

7.9.2. Requisitos para Proteo deLinhas de Transmisso Anexo Portaria MME no 576, de 31 de

outubro de 2012 - fl. 12Verificar se cada conjunto de proteo de linha possuias funes abaixo, conforme estudos operacionais efilosofia de proteo adotada no projeto:

Proteo de distncia; Proteo diferencial de linha; Esquemas universais de teleproteo (incluindolgicas de eco, lgicas de fraca alimentao);

Transferncia direta de disparo entre os doisterminais de proteo da linha de transmisso;

Proteo de sobrecorrente direcional de fase e deterra, instantnea e temporizada;

Deteco de oscilaes de potncia e perda desincronismo;

Proteo para energizao sob falha (Dead LinePick-up);

Protees de sobretenso instantnea etemporizada;

Religamento automtico mono e tripolar, comverificao de sincronismo;

Verificar se cada terminal de linha protegido pordois conjuntos de proteo, denominados proteoprincipal e proteo alternada, idnticos eindependentes, cada um deles provendo completaproteo unitria e de retaguarda;

Verificar se em cada sada de linha no arranjodisjuntor-e-meio est prevista proteo de derivaoda linha (proteo stub), para o trecho debarramento que ir ficar energizado quando arespectiva chave isoladora estiver aberta (linha forade servio) e estando um dos disjuntores fechados.

Em caso de disjuntor e meio com apenas um TC oBlind Spot dever estar operacional na seco Y.

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Normativa ONS

Normativas ONSSobre a ONS (Operador Nacional do Sistema Eltrico) rgo responsvel pela coordenao econtrole da operao das instalaes degerao e transmisso de energia eltrica noSistema Interligado Nacional (SIN), sob afiscalizao e regulao da Agncia Nacionalde Energia Eltrica (Aneel).

SIN: constitudo pelas instalaes responsveispelo suprimento de energia eltrica a todos ossistemas regionais do pas, interligadoseletricamente.

Normativas ONSProcedimentos de Rede Todas as atividades do ONS so baseadas emregras, critrios e procedimentos tcnicos, queesto organizados em 25 mdulos constituintesdos chamados Procedimentos de Rede.

Os Procedimentos de Rede so elaborados com aparticipao de agentes da ONS, constituindo emum acervo de conhecimento para as funes deplanejamento, operao, superviso e controle doSIN.

Normativas ONSSubmdulo 2.4: Requisitos mnimos paralinhas de transmisso areas Aborda requisitos mnimos que devem ser atendidospelas linhas de transmisso areas integrantes darede bsica e das Demais Instalaes de Transmisso DIT.

Ser abordado as condies que remetem proteoe segurana das LT (Linhas de Transmisso), e FTLT(Funo Transmisso das Linhas de Transmisso,que pode ser considerada como o conjunto decomponentes que compe um sistema detransmisso).

Submdulo 2.4: Requisitos mnimos paralinhas de transmisso areasA normativa apresentada aplica-se: A toda linha de transmisso (LT) area de tenso eficaz fase-fase superior ou igual a 230 kV, em corrente alternada (CA);

s LT que empreguem tecnologias abrangidas pela NBR 5422(Projeto de Linhas Areas de Transmisso de Energia Eltrica);

Aos projetos, bem como s fases de construo, manuteno,operao, fabricao, inspeo, ensaios e montagem demateriais, componentes e equipamentos utilizados nas LT;

A qualquer insero ou alterao de um componente de uma LTpertencente rede bsica com relao ao seu projeto original.

Submdulo 2.4: Requisitos mnimos paralinhas de transmisso areas1. Requisitos eltricos1.1 Capacidade de corrente nas fasesA LT deve ser projetada de acordo com a NBR 5422 deforma a preservar as distncias de segurana nelaestabelecidas. Devem ser previstas a circulao dascapacidades de longa e de curta durao da LT e aocorrncia simultnea das seguintes condiesclimticas:

(a) temperatura mxima mdia da regio;(b) radiao solar mxima da regio; e(c) brisa mnima prevista para a regio, desde que nosuperior a ummetro por segundo.

Submdulo 2.4: Requisitos mnimos paralinhas de transmisso areas Para operao em regime de longa durao: distncias desegurana (em relao objetos ou ao solo), devem seriguais ou superiores s distncias estabelecidas na NBR5422 em condies normais de operao.

Para operao em regime de curta durao: distncias desegurana devem ser iguais ou superiores s distnciasestabelecidas na NBR 5422 em condies emergenciaisde operao.

Para condies climticas favorveis, a FTLT pode sersolicitada a operar com carregamento superior capacidade de longa ou curta durao.

Submdulo 2.4: Requisitos mnimos paralinhas de transmisso areas

Submdulo 2.4: Requisitos mnimos paralinhas de transmisso areas1.2 Capacidade de corrente dos cabos pra-raios

Nas condies climticas estabelecidasanteriormente, os cabos pra-raios devem sercapazes de suportar, sem dano, a circulao dacorrente associada ocorrncia de curto-circuitomonofsico franco em qualquer estrutura da FTLTpor durao correspondente ao tempo de atuaoda proteo de retaguarda.

Deve ser previsto no sistema de aterramento aomenos um cabo do tipo OPGW

Os cabos OPGW (Optical Ground Wire) possuem asseguintes funes bsicas: Proteo contra descargasatmosfricas e proteo contra curto-circuito, haja vista quesuas partes metlicas so capazes de suportar correntesextremamente altas.Ademais, destaca-se a capacidade da fibra ptica detransmisso de voz, dados e imagem a altas taxas defrequncia.

Submdulo 2.4: Requisitos mnimos paralinhas de transmisso areas1.3 Perda joule nos cabos Deve ser mantida dentro de limites aceitveis pormeio da utilizao de cabos condutores comresistncia eltrica suficientemente reduzida. Ovalor da resistncia especfico para cada instalaoe definido a partir de estudos eltricos de longoprazo que levam em conta o efeito da resistncia detodas as instalaes de transmisso da rede bsica

A perda joule nos cabos pra-raios deve ser inferiora 5% das perdas no cabo condutor para qualquercondio de operao.

Submdulo 2.4: Requisitos mnimos paralinhas de transmisso areas1.4 Tenso mxima operativa

Submdulo 2.4: Requisitos mnimos paralinhas de transmisso areas1.5 Coordenao de isolamento

A FTLT deve demonstrar que o dimensionamento dosespaamentos eltricos das estruturas da FTLT foi feitode forma a assegurar o atendimento dos requisitosestabelecidos anteriormente

Para LT de circuito duplo, a coordenao de isolamentoda linha deve ser feita de forma a minimizar osdesligamentos dos dois circuitos provocados por ummesmo fenmeno.

Submdulo 2.4: Requisitos mnimos paralinhas de transmisso areas1.6 Isolamento para tenso mxima operativa Deve ser garantida a distncia de segurana entre qualquercondutor da linha e o solo ou a objetos situados na faixa desegurana, tanto para a condio sem vento quanto para acondio de balano com perodo de retorno de, no mnimo,50 anos, sendo que deve ser garantida:

(a) ao longo de toda a LT, independentemente do comprimentodo vo, mesmo que para tanto a largura da faixa de seguranaseja varivel ao longo da LT; e

(b) para qualquer topologia de terreno na faixa de segurana,especificamente quando h perfil lateral inclinado (em aclive).

Submdulo 2.4: Requisitos mnimos paralinhas de transmisso areas1.7 Isolamento para manobras A sobretenso adotada no dimensionamento dos espaamentoseltricos das estruturas dever ser, no mnimo, igual ou maior ssobretenses indicadas nos estudos de transitrioseletromagnticos.

Os riscos de falha (fase-terra e fase-fase), por circuito, em manobrasde energizao e religamento da linha de transmisso devem estarlimitados aos valores constantes na tabela seguir:

Submdulo 2.4: Requisitos mnimos paralinhas de transmisso areas1.8 Desempenho em relao descargas atmosfricas

Submdulo 2.4: Requisitos mnimos paralinhas de transmisso areas1.9 Emisso eletromagntica1.9.1 Corona visual A LT, quando submetida tenso mxima operativa,no deve apresentar corona visual em 90% do tempopara as condies atmosfricas predominantes na regioatravessada por ela.

Efeito Corona: Ocorrequando o campo eltrico nasuperfcie dos condutoresatinge um limiar no qual odieltrico do ar rompe-se,criando assim pequenasdescargas em torno docondutor.

Submdulo 2.4: Requisitos mnimos paralinhas de transmisso areas1.9.2 Rdio-interferncia

A relao sinal/rudo no limite da faixa desegurana, quando a LT estiver submetida tenso mxima operativa, deve ser, no mnimo,igual a 24 dB, para 50% do perodo de 1 (um)ano.

Submdulo 2.4: Requisitos mnimos paralinhas de transmisso areas1.9.3 Rudo audvel

O rudo audvel no limite da faixa de segurana,quando a LT estiver submetida tenso mximaoperativa, deve ser, no mximo, igual a 58 dBA emqualquer uma das seguintes condies nosimultneas:

(a) durante chuva fina (

Submdulo 2.4: Requisitos mnimos paralinhas de transmisso areas1.9.4 Campo eltrico Quando a LT estiver submetida tenso mximaoperativa, o campo eltrico a um metro do solo nolimite da faixa de segurana deve ser inferior ouigual a 4,2 kV/m.

1.9.5 Campomagntico O campo magntico no limite da faixa de seguranadeve ser inferior ou igual a 67 A/m, equivalente induo magntica de 83 T, na condio deoperao em regime de curta durao.

Submdulo 2.4: Requisitos mnimos paralinhas de transmisso areas1.9.6 Desequilbrio As LT de comprimento superior a 100 km devem sertranspostas com um ciclo completo de transposio, depreferncia com trechos de 1/6, 1/3, 1/3 e 1/6 do comprimentototal.

Caso a LT no seja transposta, o desequilbrio de tenso deseqncias negativa e zero deve estar limitado a 1,5%, emvazio e a plena carga.

LT em paralelo na mesma faixa ou em faixas contguas ou LTde circuito duplo devem ter pelo menos ciclos de transposiocom sentidos opostos.

Submdulo 2.4: Requisitos mnimos paralinhas de transmisso areas1.9.7 Travessia com LT da rede bsica Dever evitar-se ao mximo o cruzamento sobre LT existentes, salvoem casos no qual o mesmo seja inevitvel.

Nos casos relacionados a seguir, de cruzamento da LT em projetocom outra(s) LT da rede bsica, a LT em projeto dever cruzarnecessariamente sob a(s) existente(s):

(a) quando um circuito simples (em projeto) cruzar, num mesmo vode travessia, mais de um circuito de LT existente com tenso igualou superior a de projeto; ou

(b) quando a tenso nominal da LT em projeto for menor que da LTexistente.

Submdulo 2.4: Requisitos mnimos paralinhas de transmisso areas2 REQUISITOS ELETROMECNICOS2.1 Descargas atmosfricas Os cabos pra-raios de qualquer tipo e formao devem terdesempenho mecnico frente a descargas atmosfricas igual ousuperior ao do cabo de ao galvanizado EAR de dimetro 3/8.

Todos os elementos sujeitos a descargas atmosfricas diretas dasuperestrutura de suporte dos cabos condutores e cabos pra-raios, incluindo as armaes flexveis, no devem sofrerreduo da suportabilidade mecnica original aps a ocorrnciade descarga atmosfrica. As cordoalhas de estruturas estaiadasmonomastro ou V protegidas por cabos pra-raios esto isentasdesse requisito.

Submdulo 2.4: Requisitos mnimos paralinhas de transmisso areas2.2 Corroso eletroltica

Devem ser mantidos a estabilidade estrutural dossuportes da LT e o bom funcionamento do sistemade aterramento ao longo da vida til da LT. Aelaborao de estudos para preveno dos efeitosrelacionados corroso em elementos da LT emcontato com o solo de inteira responsabilidade doagente de transmisso.

Submdulo 2.4: Requisitos mnimos paralinhas de transmisso areas2.3 Corroso ambiental

Todos os componentes da LT devem ter suaclasse de galvanizao compatvel com aagressividade do meio ambiente,particularmente, em zonas litorneas eindustriais.

Equipamentos e dispositivosde proteo

Esfera de Sinalizao Pr-formada

Colocadas no pra-raios das LTs, na faixa sobreas rodovias para visualizao da LT pelosavies.

Rel de proteo SEL-311C

Rel de proteo multifuno para linhas de transmisso, com disparo ereligamento mono ou tripolar, tipo SEL-311C, com as seguintescaractersticas bsicas:

1. Funes de Proteo

50/51 - Sobrecorrente de fase instantnea e temporizada;

50/51G - Sobrecorrente residual instantnea e temporizada;

50/51Q (46) - Sobrecorrente instantnea e temporizada de

seqncia negativa;

21 - Distncia de fase, quatro zonas tipo Mho;

21G - Distncia de neutro, quatro zonas tipo Mho e quatro zonas

tipo quadrilateral;

67G - Sobrecorrente direcional de neutro (polarizado por corrente

ou tenso);

67Q - direcional de seqncia negativa;

85 - Esquemas de controle ou teleproteo (PUTT, POTT,

DCUB, DCB, DTT, etc. ou lgica programvel);

78/68 - Disparo e bloqueio por oscilao de potncia;

79 Religamento automtico monopolar* ou tripolar, at

quatro tentativas;

25 - Verificao de sincronismo;

27/59 - Subtenso e sobretenso fase-neutro e entre

fases;

59G - Sobretenso de neutro;

59Q - Sobretenso de seqncia negativa;

2. Funes de Medio

Correntes de fase (Ia, Ib, Ic) e de neutro (Ig), correntes de seqncia

(I1,I2,I0);

Tenses de fase (Va, Vb, Vc) e de sincronismo (Vs), tenses de seqncia

(V1,V2,V0);

Potncia ativa e reativa por fase e trifsica (quatro quadrantes);

Fator de potncia por fase e trifsico;

Demanda de corrente de fase, de neutro e de seqncia negativa;

Demanda de potncia ativa e reativa por fase e trifsica (quatro

quadrantes);

Energia ativa e reativa por fase e trifsica (quatro quadrantes);

Registro de valores mximos e mnimos de grandezas analgicas;

Medio sincronizada de fasores (IEEE C37.118).

Pra-raios Polimricos para Linhas deTransmisso (TLA) - Tipo PBPE-LT

Vantagens Menores nveis de tenso residual, otimizando a coordenao deisolamento;

Alta capacidade de absoro de energia, adequada para aplicaescrticas;

Estabilidade em suas caractersticas eltricas mesmo em condies desolicitao severa;

Alta resistncia s intempries, poluio, maresia, etc, o invluvro emborracha de

silicone j consagrado na aplicao em pra-raios demonstrou seuexcelente

desempenho nestas condies, tanto em ensaios quanto em campo;

Projeto no fragmentrio, a construo da parteativa sem espaos internos de ar

evita a exploso do invlucro em condies defalha e os danos que esta condio

poderia causar, particularmente adequados para ainstalao suspensa requerida

em LT's, no oferecendo riscos sob estas;

Elevada resistncia mecnica;

Baixo peso, devido ao projeto com invlucropolimrico, permite a instalao

diretamente nas linhas j existentes, semnecessidade de modificaes nas

estruturas das LT's;

SDSC Sistema digital de Superviso,Proteo e Controle Consiste em um sistema, fsico, figital e lgico; Interligando equipamentos de controle, proteoe superviso;

RELS PARA PROTEO DIFERENCIAL, SOBRECORRENTE, CONTROLE, MONITORAMENTO E AUTOMAO DE TRANSFORMADORES (UPC) As seguintes funes de proteo, conforme padro estabelecido pela n

orma ANSI, devero ser atendidas pelos rels multifuncionais: 87 Diferencial; 87Q Diferencial de seqncia negativa (alta sensibilidade na deteco de faltas entre espiras); 50/51 -

Sobrecorrente de fase instantnea e temporizada para cada lado do trafo; 50/51G - Sobrecorrente residual instantnea e temporizada para cada lado do trafo; 50/51Q - Sobrecorrente instantnea e temporizada de seqncia negativa para cada lado do trafo;

RELS PARA PROTEO DIFERENCIAL, SOBRECORRENTE, CONTROLE, MONITORAMENTO E AUTOMAO DE TRANSFORMADORES (UPC) 50/51N Sobrecorrente para proteo de neutro do transformador; 51S

Sobrecorrente cuja grandeza selecionada pelo usurio (corrente de fase, corrente mxima, corrente combinada entre duas entradas e corrente

s seqncia positiva, negativa e zero); 67 Sobrecorrente direcional; 32 Direcional de potncia; 50/62BF - Falha de disjuntor para cada lado do trafo; REF (67G) - Proteo restrita de falta a terra; 46 Desbalano de corrente; 24 Volts/Hertz; 27/59 - Subtenso e sobretenso; 59Q - Sobretenso de seqncia negativa; 81 Sub / Sobrefreqncia; 49 Elemento trmico

Rel Digital de Sobrecorrente de Fase (50/51) Rel Digital de Sobrecorrente de Neutro (50/51 N) Rel Digital de Desequilbrio de Tenso (60) Rel Digital Diferencial (87) Rel Digital de Sobrecorrente Direcional de Fase (67) Rel Digital de Sobrecorrente Direcional de Neutro(67 N)

Rel Digital de Distncia (21) Rel Digital de Religamento (79) Rel Digital de Freqncia (81) Rel Eletromecnico de Bloqueio de Religamento(86)

Rel Digital Diferencial de Linha (87L)

Rel digital para proteo de transformadorescom as seguintesfunes Elemento de Sobrecorrente de Fase(50/51)

Elemento de Sobrecorrente de Neutro(50/51 N)

Elemento Diferencial (87) Elemento de Falta Restrita a Terra (87G)

PROTEO PARA LINHAS DE TRANSMISSO COMREL DIFERENCIAL Proteo Diferencial de Linha (87L) Proteo de Distncia (21) Sobrecorrente de Fase (50/51) Sobrecorrente de Neutro (50/51 N) Religamento (79) Verificao de Sincronismo (25) Sub/Sobretenso (27/59) Funes de Medio

PROTEO PARA LINHAS DE TRANSMISSO COMREL DE DISTNCIA Proteo de Distncia (21) Sobrecorrente de Fase (50/51) Sobrecorrente de Neutro (50/51 N) Religamento (79) Verificao de Sincronismo (25) Sub/Sobretenso (27/59) Funes de Medio

PROTEO PARA LINHAS DE TRANSMISSO COMREL DIRECIONAL Sobrecorrente de Fase (50/51)Sobrecorrente de Neutro (50/51 N)Religamento (79) Verificao deSincronismo (25) Sub/Sobretenso(27/59) Funes de Medio

Unidade central de processamento Entradas Digitais; Saidas digitais; Entradas Analgicas; Comunicao Serial Comunicao do protocolo MODBUS, DNP,GPS, IRIG-B;

Execuo lgica de controle central;

Localizar de faltas em LT

Localizadores de faltas em LT

Emprego de redes neurais artificiais nadeteco, classificao e localizao de faltasem linhas de transmisso;

So utilizados para possibilitar uma manutenomais eficiente, com tempos de reparo reduzidose rpido restabelecimento da transmisso deenergia.

Mtodos de localizao de faltas

Localizao de falta utilizando dados dedois terminais da linha;

Localizao de falta utilizando dados deapenas um terminal;

Localizao de falta em linhas de trsterminais usando quadriplos.

Localizao de falta utilizandodados de dois terminais da linhaDivide-se em dois mtodos:

Mtodo modelando a linha comquadriplos;

Mtodo utilizando a matriz deimpedncia srie da linha.

Localizao de falta utilizando dadosde dois terminais da linha

Figura 1: Representao unifilar da linha de transmissocom falta

Mtodo modelando a linha comquadriplos

Este mtodo faz o equacionamentodas tenses no ponto de falta nalinha de transmisso com o uso dequadriplos, e utiliza os dados deambos os terminais.


A seguinte expresso utilizada para o clculo dadistncia de falta (d):


Os valores so os fasoressincronizados no tempo, das correntesfundamentais de sequncia positiva,enquanto esse so a impednciacaracterstica e a constante depropagao da linha, tambm parasequncia positiva.

Mtodo utilizando a matriz deimpedncia srie da linha

Mtodo de localizao de faltas baseadono equacionamento das tenses ecorrentes na condio de falta, utilizandoa matriz de impedncia srie da linha detransmisso e supondo os dados deambos os terminais da linha.

Mtodo utilizando a matriz deimpedncia srie da linhaA distncia de falta estimada da seguinte

maneira:

Mtodo utilizando a matriz deimpedncia srie da linha

Localizao de falta utilizandodados de apenas um terminal

Mtodo proposto por Takagi, que faz uso dehipteses simplificadoras para conseguir umequacionamento da distncia de falta semutilizar os dados do terminal remoto. Alm disso,so utilizados os dados da condio pr-falta darede para minimizar o erro causado poralgumas hipteses consideradas.


Figura 2: Representao da falta com componentes superpostas


A seguinte equao aplicada para o caso defalta trifsica, e pode ser resolvida para aobteno da distncia de falta, utilizando-sealgum mtodo iterativo, como por exemplo o deNewton-Raphson:

Localizao de falta em linha detrs terminais usando quadriplos

Figura 3: Representao unifilar de um linha de transmisso de trsterminais com falta no trecho PT

Localizao de falta em linha detrs terminais usando quadriplos Este mtodo anlogo ao do caso de linha de

dois terminais equacionada por quadriplos, eutiliza os dados dos trs terminais da linha. Adistncia de falta dada pela seguinteexpresso:

Influncia da variao da distnciade falta

Figura 4: Influncia da distncia de falta (linha curta)


Figura 5: Influncia da distncia de falta (linha longa)


Pode-se verificar que o mtodo com quadriplos insensvel variao da distncia de falta,enquanto o mtodo matricial preciso parafaltas no meio da linha e o de Takagi maisimpreciso quanto mais distante do terminal localocorre a falta.

Exemplo de requisitos LeiloAneel

Exemplo de requisitos Leilo Aneel O SISTEMA DE PROTEO de LINHA DETRANSMISSO compreende o conjunto de rels,

equipamentos e acessrios instalados nos terminaisde LINHA DE TRANSMISSO, necessrios e

suficientes para a deteco e eliminao, de formaseletiva, de todos os tipos de faltas com ou sem

resistncia de falta - e de outras condies anormaisde operao.

No caso de utilizao de compensao srie, oSISTEMA DE PROTEO deve ser adequado para a

manuteno dos requisitos exigidos no pargrafoanterior.

Os SISTEMAS DE PROTEO devem ser selecionadosde acordo com as caractersticas da LINHA DETRANSMISSO a ser protegida. LINHAS DETRANSMISSO curtas (SIR > 4) no devem utilizaresquemas de proteo com funes ajustadas emsubalcance.

SISTEMAS DE PROTEO compostos por rels dedistncia devem ter as seguintes funes:

a) Funes de distncia (21/21N)1 para deteco de faltasentre fases e entre fases e terra, com temporizadoresindependentes por zona;

b) Funo de sobrecorrente direcional de neutro (67N),com unidades instantneas e temporizadas paracomplementao da proteo de distncia para faltas aterra independentes das funes de medio de distncia

c) Funo para a deteco de faltas que ocorram durantea energizao da LINHA DE TRANSMISSO (50LP -switch onto fault); e

d) Funo para deteco de oscilaes de potncia ebloqueio das unidades de distncia (68OSB).

Se a PROTEO UNITRIA OU RESTRITA for realizada por relsde distncia, o esquema de teleproteo deve atender aos seguintesrequisitos:

a) A seleo da(s) lgica(s) de teleproteo a ser(em) adotada(s) emcada caso deve levar em conta o SISTEMA de telecomunicaoutilizado, os efeitos das variaes das impedncias das fontes, ocomprimento relativo da LINHA DE TRANSMISSO, acoplamentosmagnticos com outras LINHAS DE TRANSMISSO e a existnciade compensao srie;

b) A unidade instantnea da proteo de sobrecorrente direcional deneutro (67 N) deve atuar incorporada ao esquema de teleproteoselecionado;

c) Em esquemas de teleproteo por sobrealcance devem serutilizadas lgicas de bloqueio temporrio para evitar operaoindevida durante a eliminao seqencial de faltas em LINHA DETRANSMISSO paralelas (transient blocking);

d) Os esquemas de teleproteo do tipo permissivo por sobrealcancedevem ter lgicas para a devoluo de sinal de disparo (echo) e paraproteo de terminais com fraca alimentao (weak infeed).

As PROTEES UNITRIAS OU RESTRITAS devem detectar faltasentre fases e entre fases e terra, para 100% da extenso da LINHADE TRANSMISSO protegida, sem retardo de tempo intencional.

As PROTEES GRADATIVAS OU IRRESTRITASdevem ser compostas por rels de distncia(21/21N), para defeitos entre fases e fase-terra e porrel de sobrecorrente direcional de neutro (67N).Devem atender aos requisitos j mencionados epossibilitar efetiva PROTEO DE RETAGUARDApara a LINHA DE TRANSMISSO protegida e parao barramento remoto, mantida a coordenao com aproteo dos COMPONENTES adjacentes.

Terminais de LINHAS DE TRANSMISSOconectados a barramentos com arranjos do tipodisjuntor e meio ou anel devem ter funo paraproteo do trecho de LINHA DE TRANSMISSOque permanece energizado quando a chave isoladorada LINHA DE TRANSMISSO estiver aberta e seusdisjuntores fechados (stub bus protection).

ReligamentoTodas as LINHAS DE TRANSMISSO devem serdotadas de esquemas para religamento automticotripolar. Os esquemas de religamento automticodevem atender seguinte filosofia:

a)Em subestaes com arranjo em anel, barra duplacom disjuntor duplo ou disjuntor e meio deve seprever a possibilidade de religamento em qualquerdos disjuntores adjacentes LINHA DETRANSMISSO.

b. O rel ou funo de religamento deve tertemporizador para ajuste de tempo morto dereligamento.

c. Uma vez iniciado um determinado ciclo dereligamento, somente deve ser permitido um novociclo depois de decorrido um tempo mnimoajustvel, que se iniciar com a abertura dodisjuntor.

d. O SISTEMA DE PROTEO deve ter meios para,opcionalmente, realizar o religamento automticoapenas quando da ocorrncia de curtos-circuitosinternos fase-terra. e. Em subestaes com arranjodo tipo anel ou disjuntor e meio devem ser previstasfacilidades (chave seletora ou atravs do sistema decontrole) para a colocao ou retirada de servio doreligamento e a seleo do disjuntor a religar.

f. O ciclo de religamento automtico deve seriniciado exclusivamente aps a eliminao defaltas internas por protees de alta velocidadeou instantneas, no devendo ser iniciadosquand o de aberturas manuais de disjuntores,operao de funes gradativas de proteo,faltas nos barramentos, atuaes de proteespara falha de disjuntor, recepo constante detransferncia de disparo do terminal remoto,atuaes de proteo de sobretenso e proteesde disparo por perda de sincronismo. Quandofor o caso, o ciclo iniciar a partir da eliminaode faltas por atuao das protees dos reatoresde linha outransformadores/autotransformadores.

g. Deve ser prevista a possibilidade de seleo dequalquer um dos terminais da LINHA DETRANSMISSO para religar primeiro (terminal lder).Esse religamento deve ocorrer depois detranscorrido otempo morto ajustado. O outro terminal (terminalseguidor) deve religar com a verificao de sincronismo.Para permitir a seleo do terminal lder, ambos osterminais devem ser equipados com esquemas dereligamento e rels de verificao de sincronismo. Oterminal lder deve religar somente se no houver tensona LINHA DE TRANSMISSO. O terminal seguidordeve religar somente depois da verificao desincronismo, se houver nvel de tenso adequado do ladoda LINHA DE TRANSMISSO.

h. Qualquer ordem de disparo iniciada por proteodever desligar os trs plos do disjuntor e iniciar o ciclode religamento.

i. O comando de fechamento tripolar de disjuntores deveser supervisionado por funes de verificao desincronismo e de subtenso e sobretenso.

Funo para verificao desincronismo A funo para verificao de sincronismo deve permitir oajuste do tempo total de religamento, considerando acontagem de tempo desde a abertura do disjuntor eincluindo os tempos mortos tpicos para a respectivaclasse de tenso. Alm disso, deve possibilitar ajustes dadiferena de tenso, defasagem angular, diferena defreqncia e permitir a seleo das seguintes condiespara fechamento do disjuntor:

Barra viva - linha morta. Barra morta - linha viva. Barra viva linha viva. Barra morta - linha morta.

SISTEMA DE PROTEO DEAUTOTRANSFORMADORES E TRANSFORMADORES Compreende o conjunto de rels e acessriosnecessrios e suficientes para a eliminao detodos os tipos de faltas internas - para a terra,entre fases ou entre espiras - emtransformadores de dois ou trs enrolamentosou em autotransformadores. Devem provertambm PROTEO DE RETAGUARDA parafalhas externas e internas sua zona de proteoe dos dispositivos de superviso prprios detemperatura de enrolamento e de leo, vlvulasde alvio de presso e rel de gs.

a) PROTEO PRINCIPAL, que se compe dePROTEO UNITRIA OU RESTRITA e de

PROTEO GRADATIVA OU IRRESTRITA; b) PROTEO ALTERNADA, que se compe dePROTEO UNITRIA OU RESTRITA e de

PROTEO GRADATIVA OU IRRESTRITA; e c) PROTEO INTRNSECA.

A atuao dos SISTEMAS DE PROTEO a) As PROTEES UNITRIAS OU RESTRITAS e as funes paradeteco de faltas internas no transformador/autotransformador depotncia integrantes da PROTEO INTRNSECA devemcomandar a abertura e bloqueio de todos os disjuntores dotransformador/autotransformador de potncia;

b) As PROTEES GRADATIVAS OU IRRESTRITAS devemcomandar a abertura apenas do(s) disjuntor(es) do respectivoenrolamento;

c) Os nveis de advertncia e urgncia das funes desobretemperatura, integrantes da PROTEO INTRNSECA, devemser utilizados para indicao e alarme.

d) Os nveis de urgncia podem ser utilizados para comandar aabertura e bloqueio de todos os disjuntores dotransformador/autotransformador de potncia, por meio detemporizadores independentes.

SISTEMA DE PROTEO DE REATORES EMDERIVAO Compreende o conjunto de equipamentos e acessriosnecessrios e suficientes para a eliminao de

todos os tipos de faltas internas - para a terra, entre fasesou entre espiras - em reatores monofsicos

ou trifsicos, com neutro em estrela aterrada, conectadosnas LINHAS DE TRANSMISSO ou em

barramentos. Todo reator deve dispor de trs conjuntos independentesde SISTEMA DE PROTEO:

PROTEO UNITRIA OU RESTRITA; PROTEO GRADATIVA OU IRRESTRITA; PROTEO INTRNSECA (de acordo com arecomendao de seu fabricante).

SISTEMAS DE PROTEO DE BARRAMENTOS

O SISTEMA DE PROTEO de barramentos compreende o conjunto derels e acessrios

necessrios e suficientes para detectar e eliminar de todos os tipos de faltasnas barras, com ou sem

resistncia de falta. Cada barramento da instalao com exceo dos barramentos com

arranjo em anel deve ter pelo menos um conjunto independente de PROTEO UNITRIA OU

RESTRITA. Em subestao com arranjo do tipo disjuntor e meio ou disjuntor duplo

vedado o uso de protees de barra do tipo adaptativo que englobem os dois barramentos da instalao. Em subestao com arranjo do tipo barra dupla com disjuntor simples, a

proteo deve ser global e adaptativa, desligando apenas os disjuntores conectados ao barramento

defeituoso, para qualquer configurao operativa por manobra de secionadoras

A PROTEO DE RETAGUARDA para faltas nos barramentos deve ser realizada pelaPROTEO

GRADATIVA OU IRRESTRITA dos terminais remotos das LINHAS DE TRANSMISSO e equipamentos ligados ao barramento. O tempo total de eliminao de faltas incluindo o tempo de operao do SISTEMA DE

PROTEO do barramento, dos rels auxiliares e o tempo de abertura dos disjuntores - no deve ser

superior a 100 ms, para barramentos de tenses nominais iguais ou superiores a 345 kV e a 150 ms

para os nveis de tenso nominal inferiores. No caso de falha da PROTEO UNITRIA OU RESTRITA do barramento, o tempo total

para que as PROTEES DE RETAGUARDA eliminem faltas no barramento no deve ser superior a

500 ms, para barramentos de tenses nominais iguais ou superiores a 345 kV, e a 600 ms, para os nveis

de tenso nominais inferiores.

SISTEMA DE PROTEO PARA FALHA DEDISJUNTOR O esquema do SISTEMA DE PROTEO para falha dedisjuntor pode ser integrado ao SISTEMA DE

PROTEO de barramentos. O tempo total para a eliminao de faltas pelo esquema defalha de disjuntores, incluindo o tempo de

operao do rel de proteo, dos rels auxiliares e o tempo deabertura dos disjuntores, no deve

exceder a 250 ms, para os nveis de tenso nominal igual ousuperior a 345 kV, e a 300 ms para os

nveis de tenso nominal inferiores a 345 kV. O SISTEMA DE PROTEO para falha de disjuntores deveter funes de deteco de corrente

(50BF) e de temporizao (62BF), que podem ser integradasaos SISTEMAS DE PROTEO das

LINHAS DE TRANSMISSO e demais equipamentos, alm defuno de bloqueio (86BF). Deve atender, ainda, seguintefilosofia:

a. Ser acionado por todas as protees do disjuntor protegido; b. Promover novo comando de abertura no disjuntorprotegido (retrip), antes da atuao do bloqueio;

c. Comandar, para a eliminao da falha, a abertura e obloqueio do fechamento do nmero mnimo de disjuntoresadjacentes ao disjuntor defeituoso, e promover, se necessrio,a transferncia direta de disparo para o(s) disjuntor(es)remoto(s); Em transformadores/autotransformadores ereatores devem ser previstas lgicas de paralelismo entre oscontatos representativos de estado dos disjuntores e oscontatos das unidades de superviso de corrente (50BF), deforma a viabilizar a atuao do esquema de falha de disjuntorpara todos os tipos de defeitos nesses equipamentos, inclusivenos que no so capazes de sensibilizar os rels de supervisode corrente do referido esquema. O SISTEMA DE PROTEOpara falha de disjuntores no deve ser acionado por comandomanual do disjuntor nem por eventuais SISTEMAS Especiaisde Proteo SEP.

Obrigado!

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PROTEÇÃO DE LINHAS DE TRANSMISSÃO.pdf