Análise da resposta transitória de transformadores de corrente de proteção e o impacto em relés de sobrecorrente numéricos.

Abstract

Esta dissertação discute o problema da saturação de transformadores de corrente (TCs) no desempenho de relés de proteção. A saturação pode ser causada pela utilização de um burden acima do valor padrão, pelo aumento nos níveis de curto-circuito, pela presença de componentes assimétricas (offset DC) na corrente de falta e pelo fluxo remanescente. Com a saturação, a corrente primária do TC não é totalmente refletida no seu secundário e, dependendo da severidade da saturação, a corrente vista pelo relé poderá ser consideravelmente reduzida e distorcida em relação à ideal, podendo o relé não operar no tempo desejado. Diante disso, são apresentadas neste trabalho duas metodologias para analisar os efeitos da saturação do TC na resposta de um relé numérico comercial. No primeiro método, um modelo de TC é implementado matematicamente em MATLAB. Os dados dos sinais secundários do TC, obtidos da simulação, são convertidos para o formato COMTRADE e carregados em um equipamento de injeção de corrente para avaliar o desempenho da proteção de sobrecorrente instantânea e temporizada de um relé. No segundo método, uma análise similar é realizada utilizando-se o Real Time Digital Simulator(RTDS). Neste caso, um modelo de TC próprio da biblioteca do RSCAD (software do RTDS) é utilizado e seus sinais primários de entrada são obtidos a partir da corrente resultante de um sistema de distribuição modelado no próprio RTDS. Este TC será configurado com os mesmos parâmetros nominais e os mesmos fatores de influência na saturação do modelo implementado em MATLAB. Diferentemente do primeiro método, os testes para analisar as funções de proteção de sobrecorrente serão realizados através de simulação Hardware-In-The-Loop(HIL), a fim de comparar os resultados e validar os testes. A avaliação destes testes será baseada nas normas existentes e nos resultados das simulações.