Marcelo E. de C. Paulino
Introdução (1)
• Este trabalho apresenta um método avançado
para medir e calcular os dados de impedância
da linha de transmissão e a comparação com
dados calculados.
• Todas as medições são realizadas com variação
de frequência, abaixo e acima da frequência da
rede e os resultados são interpoladas,
eliminando-se interferências de sistemas
energizados.
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10/06/2013
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Introdução (2)
• A partir destes resultados as impedâncias
de sequência positiva e sequência de zero,
bem como o fator K em vários formatos são
calculadas.
• São mostrados testes realizados em linhas
de transmissão no Brasil e no México.
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Motivação
Por que medir
a Impedância
da Linha de
Transmissão?
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Conceito de Proteção de distância - 21
• A função Distância mede, através da leitura
das correntes e tensões do circuito
protegido, a impedância entre o ponto de
aplicação da proteção e o ponto onde
ocorreu o curto-circuito.
• Há relação aproximadamente linear entre a
impedância medida e a distância ao ponto
de curto-circuito.
• Daí o termo “Proteção de Distância” (21).
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Zonas de Proteção na Proteção de
Distância
Zona 1 = 80-90% linha 2, tempo 1
Zona 2 = 110-120% linha 2, tempo 2
Zona 2
Relé A
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Zona 1
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Relé B
Conceito de Proteção de distância - 21
Im
X
Z
Re
R
V I
IED
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Falha entre Fases
•Localização da falha é bastante precisa, e a
Impedância distribuída ao longo da linha
U
ZL 
I
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Falha entre Fases
•Localização da falha não é tão precisa
 U 


I
ZL 
 1  K0 


O fator K0 (KL) afeta a
precisão do relé de
distância
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Cálculo dos Parâmetros de Linha
Depende de:
• Tipo de condutores entre cabos de terra ou
blindagem e o condutor de fase: geometria,
resistência de DC...
• Construção: comprimento de linha, geometria
de torre, altura média dos cabos acima do
solo, distância entre condutores, cabo de
dados...
• Resistividade do solo
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Medição da Impedância de Linha e Fator
de Terra
• Medição Convencional
• Altas Correntes
• Frequência de teste 60hz
• Relação Sinal/Ruido
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Medição da Impedância de Linha e Fator
de Terra
• Novo Método
• Baixas Correntes (1-100 A)
• Frequência de teste diferentes
de 60hz
• Ruído não afeta a medição
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Princípio de Medida (1)
Corrente através do LT
Desconexão da LT
Desconexão da LT
Linha aérea como
como fio auxiliar para
o teste
Corrente de Teste
CPC
100
Desconexão do
aterramento
CP CU1
Volta de corrente através da Terra
V
Sistema de Aterramento da
segunda subestação como
aterramento auxiliar
Sistema em Teste
Eletrodo de Medida
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Princípio de Medida (2)
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Princípio de Medida (3)
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Estudo de Caso: LT 20 Km
• Foram utilizados neste trabalho os testes
realizados em uma linha de transmissão de
138 kV na região sul do Brasil como objetivo
de demonstrar a técnica descrita.
• Não foram obtidos os dados calculados para
comparação.
• A linha de transmissão possui 20,1 km de
extensão.
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Estudo de Caso: LT 20 Km - Medidas
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Estudo de Caso: LT 20 Km - Resultados
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Estudo de Caso: LT México
• Após a saída parcial de operação do sistema Peninsular
mexicano na região de Yucatán, ocasionando a perda de
15000MW, os estudos indicaram a ocorrência de
problemas de sobrealcance na proteção de distância.
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Disparo Errado da Proteção de Distância:
valor de KL errado
ρ=100 (Ω-m)
ZONA
DISPARO
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Disparo Correto da Proteção de Distância:
valor de KL corrigido
ρ =60 (Ω-m)
ZONA
DISPARO
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10/10/2014
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Conclusões
• Uma estimativa incorreta do fator de terra K0 pode
provocar uma operação equivocada da proteção de
distância, seja por subalcance ou por sobrealcance.
• Ainda que existam programas para cálculo dos
parâmetros de linha cada vez mais sofisticados, as
incertezas na determinação da impedância de terra
podem induzir erros nessas estimativas.
• O trabalho mostra que é possível a medida real dos
parâmetros de uma linha de transmissão e os
resultados são usados para o calculo correto de Z1,
Z0 e a correta estimativa de K0.
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Marcelo E. de C. Paulino
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Skype: mecpaulino
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