Avaliação da Proteção de Interconexão entre Concessionária e Sistema de Cogeração utilizando o RTDS.

Abstract

Este trabalho de dissertação teve como objetivo avaliar o desempenho da proteção de interconexão entre a concessionária e um sistema industrial de grande porte com cogeração, através da realização de testes em malha fechada (hardware-in-the-loop), utilizando o RTDS (Simulador Digital em Tempo Real). O sistema utilizado como caso teste corresponde a um sistema real, com demanda de 68 MW, alimentado através da concessionária local em 138 kV, que opera em paralelo com cinco turbogeradores, três acionados por turbina a vapor e dois por turbinas a gás, totalizando 53,74 MW de geração própria. Foram avaliados se os ajustes implantados no sistema real, para cada função de proteção habilitada, estão adequados ou não, através da simulação de faltas internas e externas as instalações do autoprodutor. Constatou-se que diversas funções de proteção ou tinham ajustes inadequados ou que poderiam ser otimizados, destacando as funções 27, 59, 59N, 67, 21, 32 e 81. Os ajustes de tempo das funções de sobretensão (59) e direcional de potência (32) foram alterados para 1 segundo e da função 27 para 2 segundos. A utilização de dois estágios para a função 59N permitiu grandes melhorias no tempo de eliminação de faltas fase terra nas linhas de 138 kV e redução das temporizações das funções 67 para 300 ms e da função 21, 2ª e 3ª zona, para 300 e 600 ms, respectivamente, resolveu o problema associada a tensão de memória utilizado para polarização dos relés 67 e 21 e em curto-circuitos trifásicos sólidos, evitando desta forma a perda de direcionalidade destas proteções As melhorias obtidas foram constatadas tanto no ambiente de simulação, como no mundo real, onde verificou-se que a atuação da proteção de interconexão foi efetiva, após a implantação dos novos ajustes, por ocasião do registro de 4 ocorrências recentes no sistema elétrico.