P7 - Introdução à Proteção de Linhas de Transmissão

Apresentar e debater a aplicação das funções de proteção para linhas de transmissão aéreas a partir das características do componente protegido e dos transformadores para instrumentos, abrangendo, entre outras, funções de proteção como direcional de sobrecorrente, distância, diferencial, comparação de fases e esquemas de teleproteção. Também serão abordados os princípios de proteção de linhas de transmissão no domínio do tempo.

Nos módulos iniciais, o curso apresenta revisões sucintas de componentes simétricas e cálculo de curtos-circuitos no sistema, além dos conceitos básicos de proteção envolvendo zonas de proteção, proteção unitária e proteção de retaguarda. Também fazem parte do escopo, os aspectos sistêmicos de uma proteção de linha, considerando a detecção de oscilações de potência e perda de sincronismo, a proteção de linhas compensadas (compensações série) e o religamento automático. Esquemas de falha de disjuntor também serão discutidos.

O curso avalia os conceitos fundamentais para a elaboração e análise de projetos executivos, nos estudos de ajustes e seletividade da proteção e na operação e manutenção de linhas de transmissão. Todos os temas serão tratados de forma teórica e poderão ser aplicados posteriormente pelos alunos em softwares e equipamentos diversos de mercado. Alguns estudos de casos são mostrados para exemplificar os problemas solucionados com determinadas tecnologias. 

Capacidades adquiridas com o curso

• Conhecer sobre as várias tecnologias disponíveis para proteção de linhas de transmissão
• Conhecer sobre o uso de proteção de retaguarda local versus remota e determinação da redundância, associando as funções de proteção de linha ao esquema para falha de disjuntor
• Dominar ferramentas matemáticas simples e acuradas para avaliações de aplicação, especificação, ajustes e análise do desempenho (análise de perturbações) das proteções de linha
• Analisar opções de combinações de funções que apresentem vantagens e desvantagens complementares para uso otimizado em proteção de linhas de transmissão

Conteúdo programático

• Revisão de curto-circuito em linhas de transmissão e de componentes simétricas
• Fundamentos e parâmetros de linhas de transmissão
• Introdução à proteção numérica de tecnologia digital
• Proteção de linhas utilizando funções de sobrecorrente direcionais e benefícios obtidos com as modernas funções direcionais
• Proteção de linhas usando funções de distância 
• Filosofias básicas dos relés de distância: Característica Mho e Quadrilateral
• Conceitos e modos de polarização de funções de distância
• Problemas e desafios na proteção de linhas de transmissão
  • Efeito infeed e outfeed 
  • Resistência de falta
  • Efeitos da não homogeneidade do sistema elétrico
  • Resistência de arco, influência da carga (pré falta)
  • Acoplamento mútuo de sequência zero
  • Linhas com derivação e cargas intermediárias
  • Linhas multiterminais 
  • Faltas evolutivas, faltas simultâneas e cross country
• Filosofias e esquemas de teleproteção (POTT, PUTT, DCB e DCUB) e meios de comunicação
• Proteção diferencial de linhas
• Efeitos da corrente capacitiva, situações de outfeed, problema da saturação de TC
• Noções de estabilidade transitória do sistema elétrico de potência e sua influência na proteção. Proteção contra oscilações de potência e perda de sincronismo
• O religamento automático tripolar e monopolar e seus benefícios
• Proteção de falha de disjuntor e suas vantagens na seletividade e rapidez
• Proteção de linhas com compensação série
• Localização de faltas em linhas de transmissão
  • Métodos de localização por impedância baseados em dados de um e múltiplos terminais, incluindo fatores que influenciam o erro da localização
  • Introdução às ondas viajantes e métodos de localização baseados em ondas viajantes de um e múltiplos terminais
  • Monitoramento preditivo de linhas de transmissão baseado em ondas viajantes
• Funções de proteção no domínio do tempo
  • Conceitos e apresentação das grandezas incrementais e ondas viajantes (TW)
  • Proteção por grandezas incrementais (TD)
    • Elemento direcional TD32
    • Elemento de distância TD21
  • Proteção por ondas viajantes (TW)
    • Elemento direcional TW32
    • Elemento diferencial TW87
    • Performance da proteção no domínio do tempo no mundo real