Análise de erros na impedância medida por relés de distâncias durante faltas do tipo fase-terra em linhas de circuitos paralelos

• Autor(a) principal: CHIARADIA, Júlio César Xavier
• Data de Publicação: 2024
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UNIFEI (RIUNIFEI)
• Texto Completo: https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/handle/123456789/4077
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELÉTRICA::SISTEMAS ELÉTRICOS DE POTÊNCIA; Proteção de distância; Linhas de transmissão; Circuitos paralelos; Mútua de sequência zero; Parametrização do fator K0M; Resistência de falta; MatLab; RTDS

A transferência de energia elétrica, desde a geração até os consumidores finais, é realizada através de um sistema ao qual se denomina Sistema Elétrico de Potência (SEP), o qual deve ter qualidade, confiabilidade e apresentar um baixo número de interrupções, curta duração do tempo sem energia e um rápido reestabelecimento no atendimento aos seus clientes. No que diz respeito à proteção, as Linhas de Transmissão (LT) são protegidas através de IEDs (Intelligent Electronic Devices), contendo a função ANSI 21 (distância), muitas vezes com redundância a fim de se obter maior confiabilidade na detecção e classificação das faltas e, consequentemente, na operação imediata de desligamento do trecho defeituoso. Esta dissertação de mestrado se propõe a fazer uma análise dos fatores que impactam na correta medição do relé 21, para faltas monofásicas em linhas de circuitos duplos, considerando principalmente a influência do acoplamento mútuo de sequência zero das linhas paralelas. Tal trabalho foi conduzido, primeiramente, avaliando os diversos documentos existentes na literatura, aos quais falam sobre os problemas teóricos envolvidos na correta medição do relé 21, em relação ao local do defeito. Em segundo lugar, foi utilizado o Matlab para cálculo dos erros teóricos para, em seguida, realizar simulações em uma plataforma de tempo real, no caso um Simulador Digital em Tempo Real (RTDS). O sistema considerado no Matlab e modelado no RTDS contém uma LT de 440 kV em circuito duplo (operando em paralelo), algumas vezes com um destes circuito desligado e aterrado, assim como duas fontes de alimentação nas extremidades. Entretanto, um elemento de distância sofre influência de diversos fatores, tais como: resistência de falta, infeed remoto, resistividade do solo, carregamento da linha, acoplamento mútuo de sequência zero existente em circuitos duplos que, em tese, poderiam ser minimizados utilizando-se corretas parametrizações da função 21, incluindo correntes compensadas para o caso de faltas à terra. O sistema mencionado foi modelado no simulador digital em tempo real (RTDS), incluindo os relés de proteção 21 virtuais em cada um dos circuitos da linha paralela, com o objetivo de analisar os resultados de simulações no que tange às suas medições das impedâncias durante faltas fase-terra em diferentes posições ao longo de um dos circuitos, considerando ainda diferentes valores de resistências de falta, tendo ou não um fator de compensação de mútua de sequência zero ajustados nos relés. Os valores obtidos são comparados qualitativamente com resultados teóricos calculados via rotina no MatLab e apresentados em forma de tabelas e por gráficos diversos.