Sistema de Análise Online para Reajuste Automático da Proteção Digital

IT 206 –Sistema de análise on-line para reajuste automático da proteção digital

Empresa Proponente: – CESP - Companhia Energética de São Paulo Gerente do Projeto: Ederson Coletto dos Santos

Entidades Executoras: – Virtus Consultoria e Serviços Ltda– FUSP – Fundação de Apoio a Universidade de São Paulo Coordenador: Eduardo Cesar Senger (USP)

Duração: 18 meses

Sistema de Análise Online para Reajuste Automático da ProteçãoDigital

IT 206 –Sistema de análise on-line para reajuste automático da proteção digital

Conceito e Características do Projeto

• Nos geradores de corrente alternada, os curtos monofásicos próximos ao neutro são muito difíceis de serem detectados pois a queda de tensão no neutro para acionar o relé de proteção é muito baixa.• Para solucionar este problema, as proteções modernas utilizam a tensão de 3ª Harmônica normalmente existente no neutro para detectar curto monofásico próximo ao neutro.

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Conceito e Características do Projeto

• O problema das proteções que utilizam a técnica da 3ª Harmônica é que quando o gerador está sem carga ou com baixa carga, a tensão de 3ª Harmonica é muito baixa fazendo a proteção atuar incorretamente.

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Objetivo

SISTEMA

Tensão

Corrente

Pot Ativa

Pot Reativa

Tensão 3ª HProteção digital

Gerador

Desenvolver um equipamento capaz de monitorar e analisar on-line as grandezas sistemicas e alterar os parâmetros de ajustes da proteção em tempo real

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MetodologiaPesquisa da relação dos parâmetros construtivos do gerador e condições sistêmicas com a tensão de 3ª Harmônica.

Levantamentos dos parâmetros construtivos do gerador, e levantamentos das características dos equipamentos no campo.

Ensaios no Gerador para levantar as tensões de 3ª Harmônica no neutro do gerador, e comportamento da proteção, para várias condições de Potência Ativa e Reativa do Gerador.

Análise dos dados e desenvolvimento do algoritmo do equipamento de controle.

Desenvolvimento do Hardware e Softwate do equipamento.

Teste do Protótipo no laboratório acoplando o equipamento à proteção e simulando as condições sistêmicas com a caixa de testes.

Construção de 4 equipamentos (UAPD).

Instalação dos equipamentos na UHE Ilha Solteira e validação dos equipamentos.

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Resultados obtidos

Vista frontal do UAPD

Aspecto interno do UAPD

Conexões para teste

Aspecto dos ensaios

• Desenvolvido um equipamento robusto imune às interferências eletromagnéticas

• O protótipo foi submetido às mais variadas condições sistêmicas comprovando-se que o equipamento funciona adequadamente, alterando automaticamente os parâmetros de ajustes da proteção apropriados para cada condição de carga.

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Conclusões• Os equipamentos foram instalados nas 4 Unidades Geradoras de 170 MVA da UHE Ilha Solteira.

• A aplicação do conceito de reajuste on-line foi ampliada sendo incorporado no equipamento mais um grupo de ajustes para que as 4 unidades geradoras possam operar ora como gerador e ora como compensador síncrono.

• Os equipamentos estão funcionando satisfatoriamente.

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Agradecemos pela atenção !

Ederson Coletto dos Santos

Jorge Mitsuhiro Ouraederson.santos@cesp.com.br

jorgeoura@gmail.com(11) 5613-3765

(11) 3743-7393

GERENTE DO PROJETO DACESP – Companhia Energética de São Paulo

APRESENTADOR, representando aVIRTUS – Consultoria e Serviços LTDA

IT 206 –Sistema de análise on-line para reajuste automático da proteção digital

• UAPD : Unidade Auxiliar de Ajuste Adaptativo da Poteção Digital• O UAPD atua em 3 grupos de ajustes existentes na proteção• De acordo com as condições de carga ela comuta para um dos ajustes mais conveniente• O UAPD efetua a comparação de tensão de 3ª Harmônica dos terminais do gerador e do neutro para garantir se existe um cuto circuito• O UAPD foi concebido com uma lógica segura de tal forma que mesmo que ela deixe de funcionar, a proteção ainda atua para condições de falta no gerador.