Cigré/Brasil
CE B5 – Proteção e Automação
Seminário Interno de Preparação para a
Bienal 2006
Rio de Janeiro, setembro/06
Dados do Artigo
Número:
 B5-215
Título:
 Evolution in the Spanish power system: new protection
coordination criteria and critical clearing time calculation
methodology
Autoria:
 J. Ribot, S. López, F. Rodríguez, C. Martínez, C. Fernández, P.
Lozano, S. Marín, J.L. Martínez, G. Molina, JM. Roca, B.
Rodríguez, G. Nicolau, J. Vallina, J. Vaquero
País:
 Espanha
Objetivo
Em 1995 as concessionárias espanholas de energia em conjunto com o
operador do sistema concordaram em estabelecer um conjunto de
critérios para práticas comuns baseado no conceito de tempo crítico de
eliminação de faltas, definido como o tempo máximo que uma falta
trifásica pode ser alimentada em qualquer subestação sem colocar em
risco o sistema elétrico. A principal idéia é alcançar sistemas de proteção
para elementos individuais da rede de transmissão com níveis de
redundância adaptados ao objetivo de eliminar faltas em tempos menores
que os tempos críticos e com seletividades apropriadas, assumindo a
falha de um elemento dos sistemas de proteção.
O artigo considera o novo conjunto de critérios a serem submetidos aos
agentes e descreve a metodologia e a ferramenta usada para o cálculo do
tempo crítico. A ferramenta permite a simulação de diferentes perfis de
carga e geração, calculando o tempo crítico e suas margens de variação
como função dos diferentes cenários.
Destaques
A experiência prática na Espanha mostrou a necessidade da evolução de
2 importantes aspectos para a proteção:
 Revisão dos equipamentos de proteção das subestações. Mudanças
significativas no sistema elétrico espanhol diminuíram o tempo crítico de
eliminação de faltas para todas as subestações de AT devido ao:
1. Enorme crescimento da demanda
2. Grande incremento de turbinas eólicas
 Incidentes devido a utilização de diferentes critérios e filosofias dos
agentes para ajuste e coordenação das proteções levaram a criação do
“Grupo de Trabalho para Coordenação da Proteção” com objetivo de
estabelecer um conjunto de regras oficiais para uma melhor coordenação
dos dispositivos de proteção de retaguarda
Destaques
Os critérios para proteção de retaguarda sendo desenvolvidos são:
 Linhas de Transmissão
• Proteção de distância (21) (3 ou 4 zonas)
• Sobrecorrente direcional de neutro (67N)
 Linhas de Distribuição
• Sobrecorrente direcional de fase (67)
• Sobrecorrente temporizado de fase (51) e de neutro (51N)
 Trafos
• 50, 51 e 51N
• Em algumas situações utiliza-se a função 21 para proteção de
retaguarda do trafo. Acredita-se que no futuro esta função seja
talvez mais utilizada
O Grupo de Trabalho não tem como objetivo definir critérios para a proteção
unitária, tal como proteção diferencial (87), de elementos como LTs, Trafos ou
Barras pois ela não requer coordenação. Outras funções de proteção tal como
sobretensão (59), subtensão (27), sobre-temperatura (49) não são consideradas
pois seus tempos típicos de ajuste são muito superiores aos tempos críticos de
eliminação de faltas
Destaques
Critérios adotados para determinação do tempo crítico (situações
não-admissíveis):
1. Abertura de qualquer linha de interligação internacional devido
à atuação de um relé de perda de sincronismo
2. Perda de sincronismo entre grupos de geradores (se apenas
um gerador perder sincronia contra o resto do sistema, este
gerador é desligado, mas a simulação é permitida neste caso)
3. Corte de geração maior que a maior unidade da rede com
objetivo de preservar o sistema de desvios maiores do que a
reserva de regulação secundária
4. Perda de demanda de consumidores devido à falha da
seletividade do sistema de proteção
5. Fraco amortecimento das oscilações de potência dos
geradores após a eliminação da falta
6. A última simulação dinâmica admissível não obedece aos
critérios de segurança da rede (perfil de tensão e sobrecarga
permitida)
Destaques
Destaques
Destaques
Dúvidas
Conclusões
Uma nova ferramenta foi desenvolvida para o cálculo do tempo crítico
para eliminação de falta. Ela pode ser usada em diferentes casos com
diferentes perfis de carga e geração.
A metodologia descrita baseia-se na simulação de estabilidade para faltas
trifásicas em cada nó da rede. O tempo de falta é reduzido em passos
pré-definidos até que todos os critérios sejam atingidos. A definição
destes critérios é de extrema importância pois eles afetam o tempo crítico
para um determinado nó, e portanto os equipamentos de proteção e
comunicação a serem utilizados na subestação.
O trabalho encontra-se ainda em desenvolvimento e uma vez terminado
será submetido a todos aos agentes para aprovação
Respostas às questões do REP
Pergunta 2.9
How successful has the implementation of system-wide common criteria
for protection and control systems proved? With reference to the reported
experiences of Romania, Spain and China, are there other instances
where such approaches would be of interest? What impact does the
decrease in “critical fault clearing times” have on the coordination of nonunit backup protection systems?