CIGRÉ/BRASIL – COMITÊ NACIONAL BRASILEIRO
CE-B5 – PROTEÇÃO E AUTOMAÇÃO
SEMINÁRIO INTERNO DE 2005
DADOS DO ARTIGO
Número: 318
Título: Evaluation of Weak Infeed Tripping on the ESKON
transmission Network
Autoria: Adam Bartylak
País: South Africa
OBJETIVO
O trabalho descreve os Esquemas de Fraca Alimentação (EFA)
utilizados na África do Sul e os problemas de disparos incorretos
que estes esquemas acarretaram. Discorre sobre o compromisso
que deve ser assumido entre segurança e disponibilidade.
Mostra as principais causas dos desligamentos indevidos e como
evitar que aconteçam.
DESTAQUES
SISTEMA DE TRANSMISSÃO DA ÁFRICA DO SUL (ESKON):

27 000 km de linhas e 160 subestações de 220 kV e 765 kV

Média de faltas (1998 a 2004):700 faltas por ano ou 2,6 por ano
por 100 km. Principais causas: poluição por pássaros (30%),
queimadas (27%), ráios (25%), outras causas (18%)

Queimadas causam arcos com Rarco elevada. Invernos muito
secos são freqüentes, aumentando a resistência de pé das torres. O
efeito combinado conduz a Rf entre 1 e 40 ohms, reduzindo a Icc
DESTAQUES
SISTEMA DE TRANSMISSÃO DA ÁFRICA DO SUL (ESKON):
Arcos
longos têm Rarco variando no tempo, podendo caminhar
para fora da característica dos relés

Distribuição dos relés de proteção em
função da tecnologia: eletromecânica
(48%), estática (32%), digital (20%)

Esquema de teleproteção: POTT.

Metade dos terminais de LT tem EFA
DESTAQUES
CONCEITO BÁSICO
 No terminal fraco é usada
uma unidade reversa (Rr).

Rr opera => falta externa => bloqueio
Rr
não opera + recepção de sinal de permissão + 27/51u => falta
interna => abre disjuntor local + 79 + eco
DESTAQUES
Terminal
com contribuição fraca;
sensibilidade 10% e TC de 600-1A;
Imin = 60A;
Influência
da Rf na Icc;
Barra 275 kV com Icc = 2kA
Icc > 400A mesmo com Rf alta
Religamento
ou fechamento sobre
falta com o disjuntor remoto aberto
=> usar esquema dead line pick up
Com
LT radial, faltas 1 têm contribuição forte pelo trafo.
DESTAQUES
COORDENAÇÃO ENTRE DISPARO E BLOQUEIO
 Tcoord
= 50 a 100 ms
 Evita que falta em LT paralela tire de serviço a LT sã
 Deve privilegiar mais a segurança que a disponibilidade

São necessárias simulações incluindo carga, Rf, polarização etc.
DESTAQUES
COORDENAÇÃO ENTRE DISPARO E BLOQUEIO
 Curvas características de Rr e Ro devem se superpor em 20%,
mesmo durante carga pesada e com Rf elevada

Relés com característica quadrilateral
e ajuste resistivo independente facilitam
a coordenação
DESTAQUES
COORDENAÇÃO ENTRE DISPARO E BLOQUEIO

Em LTs com compensação série deve-se
garantir superposição entre Rr e Ro com
o gap acionado e não acionado. Se usar
MOV deve-se simular o comportamento
do relé

Nos últimos 10 anos ocorreram 6 operações incorretas na
ESKON: 4 por falha na coordenação (relés operando com
seqüência positiva e negativa), 1 por rearme prolongado e 1 por
falta de superposição entre as unidades Rr e Ro na região resistiva
DÚVIDAS
 Como estão operando os esquemas de fraca alimentação no Brasil?
 Tem ocorrido disparos indevidos?
 Considerando o uso de relés estáticos e digitais, com maior
sensibilidade, estas esquemas ainda são necessários?
 O uso de relés 27 tem sido efetivo?
CONCLUSÕES

EFA iniciado na ESKON com relés eletromecânicos,
sistema na fase inicial e Rf elevadas.

Panorama atual: relés com maior sensibilidade e sistema
mais malhado, reduzindo as situações de fraca alimentação

Aumento da carga => segurança > disponibilidade.
Disparos indevidos podem resultar em desligamentos
múltiplos

Alto nível de insegurança em potencial e pequeno
benefício obtido levou a ESKON a utilizar EFA em casos
cuidadosamente selecionados e estudados
RECOMENDAÇÕES
Para garantir a segurança é recomendado que:

Superposição entre Rr e Ro em todo o plano R-X e para
todas as configurações do sistema que possam alterar a
característica dos relés

Se o alcance resistivo de Rr não for independente de Ro, o
uso de EFA requer estudos muito cuidadosos para garantir a
segurança por relés 27 e 51u
RECOMENDAÇÕES

EFA não deve ser usado com relés Rr e Ro que não sejam
compatíveis em termos de princípio de funcionamento da
unidade de medida

O tempo de rearme de Rr e Ro deve ser conhecido e levado
em conta no tempo de coordenação

A segurança oferecida pelos relés 27 e 51u é limitada para
faltas de alta resistência

Em áreas bem interligadas, situações de fraca alimentação
dificilmente irão acontecer e os benefícios do EFA são muito
limitados