Cigré/Brasil
CE B5 – Proteção e Automação
Seminário Interno de Preparação para o
Colóquio de Madri 2007
Rio de Janeiro, outubro/07
Dados do Artigo
• Number: 318
• Advancements in Transmission Cable Protection,
Control and Monitoring.
• Demetrios Tziouvaras (Schweitzer Engineering
Laboratories, Inc., USA)
• Simon Chano (Hydro-Québec, Canada)
Objetivo
• Análise detalhada das características técnicas e avanços
nos sistemas de Proteção, Supervisão e Controle de
Linhas de Transmissão Subterrâneas.
• Detalhamento das características térmicas e influência dos
métodos de aterramento das blindagens para definição dos
justes de proteção.
• Comportamento da Proteção para faltas utilizando a
Função Diferencial de Sobrecorrente, Comparação de
Fase, Comparação Direcional e a aplicação da Proteção
de Distância em Linhas de Transmissão Subterrânea.
• Métodos de Proteção para aplicações em diferentes
combinações de circuitos com Linhas Aéreas e Cabos
Subterrâneos.
Destaques
• O uso da Função de Distância para proteção de Linhas
Subterrâneas, em conjunto com esquemas de Proteção
Diferencial de Sobrecorrente e Comparação Direcional;
• A influência e o erro que o tipo de aterramento da
blindagem dos cabos introduz na compensação da
corrente de seqüência zero;
• Uso da capacidade dos relés numéricos para
telecomunicação relé a relé provendo novos esquemas de
proteção.
Dúvidas
• Esquemas de Proteção Diferencial de Sobrecorrente de
Linhas utilizando algoritmos de seqüência zero ou
seqüência negativa (vantagens e desvantagens).
• Técnicas complementares para garantir a segregação de
fase para faltas de alta impedância.
• Utilização de ciclos de religamentos em linhas combinadas
com trechos Aéreos e Subterrâneos.
Conclusões
• Os esquemas de proteção de Linhas Subterrâneas
utilizando Relés Numéricos devem dispor de funções
Integradas de Distância, Diferencial de Linha e capacidade
de telecomunicação relé a relé.
• O uso da função de distância para proteção de Linhas de
Transmissão Subterrâneas devem considerar:
 A determinação do K0 apropriado;
 O efeito do aterramento da blindagem na compensação de
seqüência zero do relé;
 Não linearidade de Z0 em relação a distância para cabos
subterrâneos.
Conclusões
• O uso das funções de telecomunicação relé a relé permite
o desenvolvimentos de novos esquemas de proteção
complementares aos esquemas tradicionais com:
 Baixo custo de implementação;
 Aumento da confiabilidade do sistema de proteção; e
 Melhora no desempenho da Linha de Transmissão Subterrânea.
Respostas às questões do REP
• Número da questão: 6
• Questão:
 As in paper 318, Advancements in Transmission Cable Protection, Control, and
Monitoring, presented later in this special report, paper 317 describes an additional
protection function as a compliment of phase current differential scheme. In paper
317, zero-sequence current based differential scheme is presented as an
improvement and add-on for line protection using the differential principle, especially
for high-resistive earth faults, whilst paper 318 presents negative-sequence based
solution as the preferred one, regarding the specific cable protection application.
What advantages and disadvantages may be pointed out when comparing zero
vs. negative sequence based line current differential schemes, and what
complimentary supervising techniques would be possible, if any, to maintain
phase segregation for high-resistive earth faults, in order to allow single pole
autoreclosing cycles?
Respostas às questões do REP
• Número da questão: 6
• Resposta:
 Cable zero-sequence impedance depends on the fault current return paths, while the
negative-sequence impedance does not. Negative-sequence directional elements,
with the aid of communications relay-to-relay, provide reliable and sensitive cable
protection against unbalanced faults. Negative-sequence directional elements
provide excellent fault resistance coverage. These elements do not need to be
desensitized to the effects of charging current.
Respostas às questões do REP
• Número da questão: 7
• Questão:
 Whilst positive-sequence calculation method was considered to be accurate, zerosequence measurement method revealed to be more adequate than the calculation
method to obtain the impedance values used for setting procedures and short-circuit
studies. Paper 318 refers that the zero-sequence impedance uncertainty as one of
the major factors that determines the difficulties of traditional distance protection to
adequately protect underground cables. As many factors that influence zerosequence impedance may change over time, up to what extension should the
line commissioning measured value be valid? Would the measurement method
be a means to overcome problems raised by the zero-sequence impedance
uncertainty when using traditional distance relays for underground cable
protection applications? Are there any experiences about adaptive or on-line
exchanges of zero-sequence quantities?
Respostas às questões do REP
• Número da questão: 7
• Resposta:
 The line commissioning measured value for zero-sequence impedance is valid if
considered the nonlinearities such as all ground-current return paths, steel pipe
saturation variation and the effective permeability of the steel pipe. Furthermore the
zero-sequence compensation factor k0 is not constant for internal cable faults, and it
depends on the location of the fault along the cable circuit. Because ground distance
relays use a single value of k0, the compensated loop impedance displays a
nonlinear behavior.
Respostas às questões do REP
• Número da questão: 13
• Questão
 Combined cable/overhead lines as transmission grid branches are becoming
everyday a less rare topological arrangements, which produces a challenging for the
protection engineering. Paper 315 reports practices on this application in Spain,
whilst paper 318 also describes possible protection philosophy and practical
solutions for complex combined cable/overhead lines. What other practical
examples of combined cable/overhead line protection schemes may be
shared, especially for what autoreclosing strategies are concerned?
Respostas às questões do REP
• Número da questão: 13
• Resposta:
 ?