Análise do desempenho de algoritmos de proteção de distância frente às faltas monofásicas – abordagem tendo em vista uma proteção adaptativa.

Abstract

Esta dissertação de mestrado tem como principais objetivos: (i) apresentar uma análise de desempenho de três algoritmos de proteção implementados em relés de distância, amplamente empregados no sistema elétrico brasileiro; (ii) apresentar o comportamento da proteção de distância frente a algumas condições operativas do sistema, sobretudo relacionadas à resistividade do solo e propor um método adaptativo, dedicado a mitigação de erros. Em ambos os casos as análises são realizadas somente para faltas fase‐terra. No primeiro caso, o estudo é baseado em simulações de modelos criados na plataforma computacional Alternative Transient Program ‐ ATP, fornecendo assim os sinais de tensão e de corrente que, por sua vez, são empregados nos testes dos algoritmos implementados no Matlab. Como resultado final tem‐ se o desempenho comparativo dos algoritmos, tendo como base as curvas de operação e as trajetórias das impedâncias calculadas as quais são visualizadas em diagramas R‐X. No segundo caso, o estudo também é baseado em simulações de um modelo gerado no ATP. As formas de onda de tensão e de corrente são convertidas para o formato COMTRADE. Estes, por sua vez, são carregados em um sistema de Testes OMICROM, para a aplicação dos sinais de corrente e tensão, em valores secundários, a um relé de proteção de linhas de transmissão, o SEL‐421 da fabricado pela Schweitzer Engineering Laboratories. Os resultados destes testes são apresentados por meio de curvas que expressam a sensibilidade do relé às variações da resistividade do solo. Com a finalidade de mitigar os efeitos da variação da resistividade do solo no cálculo da impedância no instante de falta, um método adaptativo é proposto, o qual está baseado em medições fasoriais sincronizadas. Esta última etapa é comprovada por meio de um algoritmo implementado no programa Matlab, tendo como entrada os sinais obtidos nas simulações. Por fim, são apresentados os resultados e as conclusões dos dois estudos. São listadas as vantagens e desvantagens de cada algoritmo avaliado, através de critérios definidos a priori.