Sistemas de proteção para redes de distribuição elétrica submarinas não aterradas

• Autor(a) principal: Barbosa, Diego Alexandre Belmonte
• Data de Publicação: 2017
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFRJ
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/11422/6072
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA::SISTEMAS ELETRICOS DE POTENCIA::MEDICAO, CONTROLE, CORRECAO E PROTECAO DE SISTEMAS ELETRICOS DE POTENCIA; Distribuição de energia elétrica; Proteção de sistemas elétricos; Estruturas offshore

No mundo de captação de óleo offhsore, a necessidade de expansão de bombeamento e processamento submarino vêm aumentado cada vez mais nos últimos anos em decorrência principalmente da busca pela otimização de recursos e espaço nas plataformas, sendo que a opção de bombeamento submarino muitas vezes é a única viabilizadora de projetos de produção. Assim, para se lograr tal feito, antes é necessário que haja a devida disponibilidade de sistemas elétricos de potência para atender esta demanda crescente. Desta forma, este trabalho visa estudar em profundidade as questões relacionadas ao sistema de proteção para uma possível distribuição elétrica submarina. Para este sistema está sendo considerado uma rede de distribuição não-aterrada, devido suas vantagens nas questões de não haver grandes magnitudes de correntes para faltas à terra. O uso de umbilicais submarinos em sistemas não aterrados traz alguns desafios para os casos de faltas à terra, pois acarretam em correntes capacitivas que contribuem para faltas em circuitos adjacentes. Tal efeito acaba por dificultar o simples uso de proteções convencionais de sobrecorrente para sistemas radiais de distribuição, acarretando em maiores desafios no quesito de proteção. É proposto neste trabalho a modelagem no software Matlab/Simulink das funções de proteção para que haja a devida confiabilidade no sistema de proteção tanto para faltas trifásicas quanto monofásicas desde a saída da plataforma até os terminais dos conversores de frequência submarinos. É apresentada, então, uma proposta de sistema de proteção baseado em funções direcionais de neutro utilizando medições de tensão local ou remotamente, ou mesmo sem leitura de tensão. Resultados de simulação são apresentados e analisados e confirmam sua viabilidade técnica como uma alternativa para serem aplicados nas redes elétricas submarinas do futuro.