Os sistemas de proteção vêm se modernizando cada vez mais ao longo do tempo possibilitando esquemas de proteção cada vez mais robustos, seletivos e eficientes. Esse processo está fortemente ligado com a digitalização do sistema elétrico como um todo, no caso da proteção muito atrelado a utilização dos IED’s que realizam muito mais que somente proteção, sendo capaz também de realizar controle, medição, aquisição de dados, alarmes, etc, tudo isso comunicando em rede através de diversos protocolos de comunicação, na sua maioria da norma IEC61850. Dentro desse contexto hoje vamos falar um pouco sobre conceitos gerais e básicos da teleproteção, muito utilizado em sistemas acima de 230kV.
O que é Teleproteção?
A teleproteção consiste de um sistema de comunicação que permite a troca de informação entre as proteções (IED’s) em locais diferentes. Na aplicação de hoje vamos falar um pouco sobre esse sistema aplicado para as linhas de transmissão onde as proteções de cada terminal comunicam entre si.
Esse sistema traz diversos benefícios para a proteção de linhas de transmissão, agregando mais rapidez, confiabilidade, seletividade e segurança na atuação da proteção para defeitos na linha. Existem diferentes esquemas de teleproteção adotados para LT, porém no artigo de hoje vamos nos estender somente a duas delas. Para que haja a comunicação dos relés de proteção do terminal fonte e do terminal remoto, pode ser utilizado alguns métodos sendo os principais através de:
- Power Line Carrier (OPLAT)
- Rádio Digital
- Fibra Óptica
- Dentre outros
O intuito desse artigo é mostrar a filosofia de funcionamento do sistema de teleproteção para linhas, podendo ser abordado em uma outra oportunidade como funciona cada um dos meios de comunicação citados acima.
Proteção de Distância
A proteção de distância (21) possui esse nome pois a depender do ponto onde ocorreu a falta na linha de transmissão a impedância vista pelo relé irá se alterar, visto que a impedância de uma linha de transmissão varia com o seu comprimento. Essa proteção é a principal adotada para esse tipo de ativo, e existem diversos tipos de relés de distância que podem ser utilizados:
- Relé de Impedância
- Relé de Admitância
- Relés Poligonais
- Relés Lenticulares
Normalmente essa proteção é dividida em zonas, podendo ser utilizado 02 ou 03 zonas, conforme abaixo:
Pode-se dizer que a proteção de linha se estende para linhas adjacentes como proteção de retaguarda, criando assim um sistema de proteção redundante e seletivo para o sistema de transmissão. Tipicamente, adota-se o seguinte ajuste para cada uma das zonas:
1ª Zona – 80% do comprimento da LT, t = inst.
2ª Zona – 100% da LT + 20 a 50% da LT adjacente mais curta, t= 0,4s
3ª Zona – 100% da LT + 100% da LT mais longa, t = 0,8s
Pode surgir então a seguinte pergunta. Porque eu não ajusto a 1ª Zona em 100% do comprimento da LT? Bom, isso não é feito pelo fato de que os equipamentos de instrumentos (TC’s e TP’s), apresentam erros de medições que podem fazer com que ocorra uma atuação da proteção em 1ª Zona para uma falta fora da LT caso fosse feito o ajuste dessa forma. Então para garantir que a falta ocorrida foi dentro da LT utiliza-se o ajuste como primeira zona 80% da impedância da linha e complementa a proteção utilizando esquemas de teleproteção como os que veremos mais adiante.
Para sistemas em anel, que é como funciona o sistema de transmissão na maioria das vezes, interligado a diversas fontes, adota-se a proteção de distância em cada um dos terminais da linha olhando para defeitos que ocorrem dentro da linha, seguindo as definições de zonas mostradas nesse artigo.
Permissive Overreaching Transfer Trip (POTT)
Essa é uma teleproteção utilizada para eliminar curto-circuito no final da linha de transmissão, acelerando a atuação do relé do terminal fonte.
Para o curto-circuito no ponto mostrado acima, irá acontecer os seguintes eventos:
Terminal Fonte: Pickup de Zona 2
Terminal Remoto: Trip Zona 1 e Pickup de Zona 2
Sem nenhum esquema de teleproteção, para uma falta permanente a proteção do terminal fonte iria atuar somente em 0,4s na Zona 2. Ao aplicar o esquema POTT, a eliminação desse defeito ocorreria de forma instantânea, seguindo a seguinte lógica para essa função de teleproteção:
Ou seja, ao entrar em pick-up de zona 2 E receber a informação de pick-up de zona 2 do terminal remoto, o relé iria dar trip instantaneamente no disjuntor eliminando o defeito de forma mais rápida.
Transfer Trip Direto
Esse esquema de teleproteção também pode ser utilizado, e funciona de forma bem simples. Quando ocorrer um trip em um terminal por Zona 1, ele manda um sinal direto de trip para o outro terminal para abrir o disjuntor do outro lado. Pode ser configurado qualquer função de trip para funcionamento desse esquema de teleproteção.
Conclusão
A utilização de teleproteção reduz de forma considerável o tempo de eliminação do defeito, sendo uma técnica muito importante principalmente para o sistema de transmissão que atende grandes corredores de energia. A aplicação e avanço dessa proteção possibilita ao engenheiro de proteção reduzir a duração de quedas de tensão no sistema e também a exposição dos equipamentos conectados a correntes elevadas de curto, aumentado a eficiência do sistema como um todo.
Por: Mesh Engenharia
📰 Não pare sua leitura por aí: Você também pode encontrar outras dicas no nosso blog, clique aqui e boa leitura!
🧭 Conheça O Guia das SE’s nos dias 9 a 11 de maio, em nosso evento 100% gratuito, on-line e ao vivo! Clique aqui e participe!
⚡ Materiais Gratuitos! Aqui você encontrará os melhores materiais sobre Projetos de Subestação e Estudos de Proteção para otimizar seu tempo. Clique aqui para fazer o download.
