Análise de Atuações de Proteção Diferencial em Geradores ...abraman.org.br/newsletters/29cbmga/TT/TT 290.pdf · harmônicas na atuação da proteção diferencial em geradores

Anlise de Atuaes de Proteo

Diferencial em Geradores Sncronos

Santos-SP, 2 de Outubro de 2014

Eng Alan de Sousa e Silva

Alan de Sousa e Silva

RESUMO

Abordagem de conceitos tericos e bsicos em relao proteo

diferencial e suas aplicaes tpicas no mbito da proteo de

geradores sncronos.

Abordagem de conceitos relativos influncia das componentes

harmnicas na atuao da proteo diferencial em geradores

sncronos, atravs do relato de uma pesquisa realizada sobre uma

ocorrncia correlativa em geradores da Endesa Cachoeira.


Transformadores de Corrente (TCs);

Zona Protegida;

Malha Diferencial;

Rel Diferencial.


ELEMENTOS DA PROTEO DIFERENCIAL

Sua atuao depende basicamente da circulao de corrente no rel

diferencial.

se

se

, ento a proteo diferencial no opera. i1 i2 = 0

i1 i2 0 , ento a proteo diferencial opera.

i1 i2

i1 i2

i1 i2


FUNCIONAMENTO DA PROTEO DIFERENCIAL

Em uma situao normal de operao ou com falha externa a zona

protegida.

i1 i2 = 0

i1 i2

i1 i2

A proteo diferencial no opera , pois i1 i2 = 0



Em uma situao com falha interna a zona protegida.

i1 i2 = 0

i1 i2

i1 i2

A proteo diferencial opera , pois i1 i2 0

i1 i2 0



Barramentos;

Transformadores;

Linhas de Transmisso;

Geradores.


APLICAES DA PROTEO DIFERENCIAL

utilizada para proteo interna dos geradores contra :

Curto-Circuito Bifsico;

Curto-Circuito Trifsico;

Curto-Circuito Bifsico Terra;

Curto-Circuito entre Espiras.


PROTEO DIFERENCIAL EM GERADORES SNCRONOS

Em uma situao normal de operao

DISJUNTOR

GERADOR

A proteo diferencial no opera

87-A

87-B

87-C



Em uma situao de curto-circuito bifsico interno zona protegida

DISJUNTOR

GERADOR

A proteo diferencial opera

87-A

87-B

87-C



Em uma situao de curto-circuito trifsico interno a zona protegida

DISJUNTOR

GERADOR

87-A

87-B

87-C




Situao de curto-circuito bifsico terra Interno zona protegida

DISJUNTOR

GERADOR

87-A

87-B

87-C




Em uma situao normal de operao

DISJUNTOR

GERADOR

87-A

87-B

87-C



A proteo diferencial no opera

Em uma situao de curto-circuito entre espiras

DISJUNTOR

GERADOR


87-A

87-C

87-B




Descrio da Ocorrncia

UG1 UG2 UG3 UG4 UG5 UG6 UG7 UG8 UG9 UG10

LT1 LT2 LT3

BARRAMENTO DE 230kV BARRAMENTO DE 138kV

SUBESTAO

USINA HIDRELTRICA

AUTOTRAFO

POTNCIA

REVERSA

FALHA

NO RTV

COMANDO

PARA

DESCONEXO

ATUAO PROTEO DIFERENCIAL (87)

FALHA

NO RTV


CASO DE OCORRNCIA DE ATUAES DE PROTEO 87

EM GERADORES DA ENDESA CACHOEIRA

Procedimentos para Identificao da Causa da Atuao:

Interpretao preliminar da causa da atuao da proteo 87;

Foi caracterizada como sistmica devido ao fato de vrias

UGs terem sido bloqueadas simultaneamente.

Coleta e anlise dos registros oscilogrficos das unidades

geradoras;

Foi confirmado que os parmetros de atuao da proteo

87 das UGs foram atingidos.

Identificao da presena de harmnicos de 2, 3, 4 e 5

ordem e sua influncia na atuao da proteo 87.




Confirmao do alcance dos parmetros de atuao da proteo 87

Oscilografia rel da UG3: correntes RMS do secundrio dos TCs

i1 i2 0,30A

e

1 ciclo

(16,67ms)

se , ento a proteo 87 opera.

PROTEO 87-UG3

CICLOS IA IB IC Ia Ib Ic difA difB difC

1 3,88 4,48 3,41 3,81 5,04 3,42 0,07 0,56 0,01

0,75 3,66 4,55 3,32 3,66 5,01 3,33 0,00 0,46 0,01

0,5 4,00 4,11 3,18 3,98 4,62 3,18 0,02 0,51 0,00

0,25 3,06 1,98 3,12 3,18 3,19 3,13 0,12 1,21 0,01

0 2,30 2,29 2,96 2,45 2,72 2,96 0,15 0,43 0,00




ATUAO PROTEO (87) DA FASE B

Identificao da presena de harmnicos e sua influncia na atuao

da proteo 87

2 ORDEM 3 ORDEM 4 ORDEM 5 ORDEM

CORRENTE HARMNICAS

DIFERENCIAL 2 ORDEM 3 ORDEM 4 ORDEM 5 ORDEM

FASE A 0,13 0,04 0,14 0,09

FASE B 0,65 0,38 0,30 0,16

FASE C 0,00 0,00 0,00 0,00




A presena de componentes harmnicas pode provocar uma

atuao indevida da proteo diferencial em UGs.

recomendvel considerar o comportamento dos sistemas de

proteo diante de eventuais incidncias de componentes

harmnicas.


CONCLUSES

Solues prticas para referida ocorrncia da UHE:

Substituio dos TCs que apresentaram comportamentos

inadequados diante da presena de distrbios harmnicos;

Instalao de filtros para componentes harmnicas.


CONCLUSES

Vantagens das solues para referida ocorrncia da UHE:

A indisponibilidade da UG seria previamente programada;

Reduo de nus adicionais referentes a multas por

desligamentos emergenciais e indisponibilidade forada.


CONCLUSES

ARAJO, Carlos Andr et al. Proteo de sistemas eltricos. Rio de Janeiro:

Intercincia: Light, 2002.

BECKWITH, Electric. Tutorial de protecciones de generadores sincrnicos. [S.l.:

s.n.], [200-?].

CAMINHA, Amadeu Casal. Introduo proteo dos sistemas eltricos. So

Paulo: Edgard Blcher, 1977.

FLACH, Elton. Desempenho da proteo diferencial de transformadores em

sistemas de potncia. 2008, 109p. Dissertao (Mestrado em Engenharia Eltrica) -

Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2008.

MAMEDE FILHO, Joo. Manual de equipamentos eltricos. 03 ed. Rio de Janeiro:

LTC, 2009.

RESENDE, Wilson Resende. Harmnicos em sistemas eltricos. [S.l.: s.n.], [200-?].


REFERNCIAS BIBLIOGRFICAS

Documents

Análise de Atuações de Proteção Diferencial em Geradores ...abraman.org.br/newsletters/29cbmga/TT/TT 290.pdf · harmônicas na atuação da proteção diferencial em geradores