Forum de Proteção e Automação - CONPROVE

ABAIXO, OS MAIORES BLECAUTES OCORRIDOS NO MUNDO, SEGUNDO O EPRI:



INTRODUÇÃO:

A RECOMPOSIÇÃO DE SISTEMAS VISA RESTAURAR A REDE ELÉTRICA APÓS UM BLECAUTE PARCIAL OU TOTAL. EXISTE TODA UMA FILOSOFIA ENVOLVIDA E O TEMA É BASTANTE ABRANGENTE, NESSE TÓPICO IREMOS DISCUTIR ALGUNS ASPECTOS RELACIONADOS À PROTEÇÃO. A ONS DIVIDE O PROCESSO DE RECOMPOSIÇÃO EM DUAS ETAPAS:

RECOMPOSIÇÃO FLUENTE: PRIMEIRA FASE DA RECOMPOSIÇÃO DO SISTEMA INTERLIGADO, EM QUE OS PROCEDIMENTOS OPERACIONAIS, PREVIAMENTE ESTABELECIDOS, PERMITEM A RECOMPOSIÇÃO DE ÁREAS DE AUTO-RESTABELECIMENTO (UNIDADES GERADORAS QUE NÃO NECESSITAM DE ENERGIA ELÉTRICA PARA INICIAR A GERAÇÃO), DE FORMA DESCENTRALIZADA, COM O MÍNIMO DE COMUNICAÇÃO ENTRE AS USINA E/OU SUBESTAÇÕES COM OS CENTROS DE OPERAÇÃO.

RECOMPOSIÇÃO COORDENADA: SEGUNDA FASE DA RECOMPOSIÇÃO DO SISTEMA INTERLIGADO, EM QUE SÃO EFETUADOS OS FECHAMENTOS DE PARALELOS E ANÉIS ENTRE ÁREAS E REGIÕES, A LIBERAÇÃO DE CARGA ADICIONAL E A INTERVENÇÃO NA RECOMPOSIÇÃO FLUENTE, QUANDO DE IMPEDIMENTO NO PROCESSO PREFERENCIAL, ATRAVÉS DA COORDENAÇÃO DOS CENTROS DE OPERAÇÃO.

PODE OCORRER INTERFERÊNCIA DO SISTEMA DE PROTEÇÃO NA FASE FLUENTE, AUMENTANDO AINDA MAIS O PROCESSO DE RECOMPOSIÇÃO. ABAIXO SERÁ DEBATIDO ALGUMAS DAS FUNÇÕES QUE CAUSAM ESSA INTERFERÊNCIA, DIMINUINDO A CONFIABILIDADE DO PLANEJAMENTO.

PROTEÇÕES:

CONFIABILIDADE DO RELÉ ESTA LIGADA À PORCENTAGEM DE 4 FATORES:
• OPERAÇÃO CORRETA E APROPRIADA DO RELÉ;
• OPERAÇÃO CORRETA E INAPROPRIADA DO RELÉ;
• TRIP ERRADO (AJUSTE ERRADO, ESTUDO ERRADO OU MAL FUNCIONAMENTO);
• FALHA DO TRIP;

QUANDO SE DIZ QUE A OPERAÇÃO DO RELÉ FOI CORRETA PORÉM INAPROPRIADA FOI PELO FATO DA MUDANÇA DE TOPOLOGIA DO SISTEMA. ISSO OCORRE EM UM PROCESSO DE RECOMPOSIÇÃO E ALGUMAS PROTEÇÕES SÃO AFETADAS PREJUDICANDO ASSIM ESSE PROCESSO QUE NECESSITA SER RÁPIDO E CONFIÁVEL.

DISTÂNCIA (21):

A RECONFIGURAÇÃO NECESSÁRIA DURANTE A RESTAURAÇÃO PODE LEVAR A BAIXAS CONDIÇÕES DE CORRENTE DE FALHA, DESEQUILÍBRIO DE TENSÃO EXCESSIVA OU CONDIÇÕES DE BAIXA TENSÃO. ESTAS SITUAÇÕES PODEM IMPEDIR O FUNCIONAMENTO DO RELÉ DURANTE FALTAS. CONDIÇÕES DE BAIXA TENSÃO TAMBÉM PODEM LEVAR O RELÉ A OPERAR DURANTE ENTRADA DE CARGAS PESADAS. APÓS UMA SITUAÇÃO DE BLECAUTE A TOPOLOGIA DA REDE MUDA COMPLETAMENTE. A IMPEDÂNCIA VISTA NOS TERMINAIS DE UM RELÉ DE DISTÂNCIA É MUITO ALTA, OCASIONANDO INCOMPATIBILIDADE DO QUE ESTÁ AJUSTADO NO EQUIPAMENTO E A VERDADEIRA IMPEDÂNCIA DO SISTEMA. EXISTE O FATO DE QUE NO SISTEMA INTERLIGADO EXISTIAM LINHAS PARALELAS E LINHAS MÚTUAS. TODA ESSA INFORMAÇÃO ESTÁ CONTIDA NO RELÉ, PORÉM EM UMA SITUAÇÃO DE RECOMPOSIÇÃO TODA ESSA TOPOLOGIA É MUDADA FAZENDO COM O RELÉ TRABALHE INCORRETAMENTE (EXECUTE CÁLCULOS PARA UMA TOPOLOGIA QUE NA PRÁTICA MUDOU) ACARRETANDO MAIS TEMPO NO PROCESSO DE RECOMPOSIÇÃO.

RELIGAMENTO (79):
ANTES DO INÍCIO DE QUALQUER PROCESSO DE RECOMPOSIÇÃO É NECESSÁRIO QUE TODOS OS DISJUNTORES QUE PERTECEM AO CORREDOR DE RECOMPOSIÇÃO ESTEJAM ABERTOS E OPERANDO NO MODO MANUAL. PODE OCORRER POR UM RELÉ QUE POSSUA O RELIGAMENTO AUTOMÁTICO QUE DETERMINADAS LINHAS RELIGUEM. ISSO INTERFERE NOS ESTÁGIOS INICIAIS DE RECOMPOSIÇÃO, POIS SOBRECARREGA AINDA MAIS UM SISTEMA QUE JÁ É BASTANTE FRACO. ENTÃO É NECESSÁRIO QUE PARA SITUAÇÕES DE BLACKOUT EXISTA UMA LÓGICA QUE DESABILITE O RELIGAMENTO AUTOMÁTICO DAS LINHAS.

POWER SWING/OUT OF STEP (68/78):

O EFEITO DA MUDANÇA NA CONFIGURAÇÃO DO SISTEMA E NAS CAPACIDADES DE GERAÇÃO DEVEM SER LEVADAS EM CONTA NA DETERMINAÇÃO DA CARACTERÍSTICA DE OPERAÇÃO DOS RELÉS DE BALANÇO DE POTÊCIA E PERDA DE SINCRONISMO. TAIS MUDANÇAS ALTERAM A POSIÇÃO DO CENTRO ELÉTRICO (QUE ESTÁ ALOCADO DENTRO DA CARACTERÍSTICA MHO) PARA OUTRO LOCAL E O RELÉ NÃO CONSEGUE IDENTIFICAR UM BALANÇO E POTÊNCIA OU UMA PERDA DE SINCRONISMO CASO ELA OCORRA NO PROCESSO DE RECOMPOSIÇÃO.

OBS.: CENTRO ELÉTRICO -> A TRAJETÓRIA DA IMPEDÂNCIA MEDIDA NOS TERMINAIS DE UM RELÉ DURANTE UM BALANÇO DE POTÊNCIA QUANDO O ÂNGULO (δ) ENTRE AS DUAS FONTES DE TENSÃO VARIAM (CARATERIZANDO UMA SITUAÇÃO DE PERDA DE SINCRONISMO) CORRESPONDE A UMA LINHA RETA QUE INTERCEPTA O SEGMENTO A E B BEM NA METADE, ESSE PONTO É CHAMADO DE CENTRO ELÉTRICO DO BALANÇO. O ÂNGULO ENTRE OS SEGMENTOS PA E PB (MÓDULOS DAS FONTES DE TENSÃO) É IGUAL AO ÂNGULO (δ) DE POTÊNCIA. QUANDO ESSE ÂNGULO ALCANÇA 180° (TENSÃO IRÁ PASSAR POR ZERO ENQUANTO A CORRENTE SERÁ MÁXIMA). A IMPEDÂNCIA MEDIDA NO RELÉ É EXATAMENTE O CENTRO ELÉTRICO. PODE SE NOTAR ABAIXO QUE A TRAJETÓRIA DE IMPEDÂNCIA DURANTE A PERDA DE SINCRONISMO IRÁ ATRAVESSAR A CARATERÍSTICA DO RELÉ QUE PROTEJE A LINHA.



SINCRONISMO (25):

A PRESENÇA DE DIFERENÇA DE ÂNGULO DE FASE PERMANENTE ENTRE OS LADOS DE UM DISJUNTOR PODEM AUMENTAR MAIS AINDA O ATRASO PARA A RESTAURAÇÃO. ESSE VALOR DE ÂNGULO DEVE SER REDUZIDO PARA DENTRO DE LIMITES ACEITÁVEIS ANTES DE UMA TENTATIVA DE FECHAR O DISJUNTOR SER FEITA. O INTERVALO DE DIFERENÇAS DE ÂNGULO DE FASE PERMANENTE QUE UM SISTEMA EQUIVALENTE OU SUBSISTEMA PODE SUPORTAR SEM PERDER A ESTABILIDADE DEPENDE DOS NÍVEIS DE TENSÃO, AS CONDIÇÕES DE FUNCIONAMENTO E LOCALIZAÇÃO DOS DISJUNTORES.

SEQUÊNCIA NEGATIVA (46):

PARTINDO DO PRINCÍPIO DE QUE EXISTEM LINHAS TRANPOSTAS DE MANEIRA INCORRETA OU SEM TRANSPOSIÇÃO ALGUMA, UM DESBALANÇO DE TENSÃO IRÁ APARECER E GERAR UMA SEQUÊNCIA DE TENSÃO NEGATIVA. ESSE DESBALANÇO PODE SER AGRAVADO SE APARECER EM UM PROCESSO DE RECOMPOSIÇÃO EM UMA LINHA POUCO CARREGADA. POR OUTRO LADO EXISTEM MUITOS RELÉS QUE PODEM OPERAR INDESEJAVELMENTE SE A COMPONENTE DE SEQUÊCIA NEGATIVA ESTIVER PRESENTE NA PARTIDA DE UMA UNIDADE BLACKSTART. ESSA OCORRÊNCIA PODE ATRASAR A ENTRADA DESSAS UNIDADES.

RESTRIÇÃO POR HARMÔNICAS (RTH):

PARA EVITAR QUE O DISJUNTOR DO TRANSFORMADOR NÃO CAIA DURANTE UMA ENERGIZAÇÃO (TRIP INADEQUADO, POIS É UMA ENERGIZAÇÃO) É UTILIZADA UMA FUNÇÃO QUE RESTRINGE A ATUAÇÃO DA FUNÇÃO 87 QUANDO DETECTA UM NÍVEL DE CORRENTE HARMÔNICA DE SEGUNDA ORDEM (TÍPICO DE ENERGIZAÇÃO DE TRANSFORMADORES). COM ISSO, ATRASOS SÃO EVITADOS NO PROCESSO DE RECOMPOSIÇÃO.