Influência da resposta dos estimadores de frequência no desempenho da proteção contra sobre-excitação do gerador síncrono - Stalter, Marcel da Cruz (2019)
A crescente demanda por energia elétrica, ao longo dos anos, tornou os Sistemas Elétricos de Potência (SEP) mais complexos, uma vez que a rede deve ser capaz de suprir tal demanda. Para isto, faz-se necessária a implantação de novas linhas de transmissão, inserção de novas plantas geradoras, b em como de novas tecnologias, de modo a garantir robustez e confiabilidade ao SEP. Nesse contexto, pode-se destacar a crescente inserção dos relés digitais no SEP, os quais permitem grandes evoluções nos sistemas de proteção, tanto em relação à atuação no sistema, quanto para a coordenação e seletividade dos dispositivos. Relés numéricos ou digitais, realizam diversas funções complexas, além de executar as funções básicas de proteção, através um microprocessador, o qual utiliza algoritmos baseados no processamento dos sinais de tensão e corrente. Contudo, novos e velhos problemas decorrentes das diversas condições operacionais do SEP e suas possíveis adversidades persistem, tornando essencial estudos na área de processamento de sinais aplicado à proteção digital. Assim, os geradores e transformadores estão sujeitos a grandes danos, que o correm durante falhas e operações indevidas do sistema, as quais devem ser rapidamente identificadas e eliminadas. Assim, a função ANSI 24 é utilizada para a proteção de transformadores e geradores contra a sobre-excitação, fenômeno que o corre devido a um sobrefluxo magnético no núcleo de uma máquina. Uma vez que o fluxo magnético é diretamente proporcional à tensão nominal e inversamente proporcional à frequência nominal, o a juste desta função de proteção se dá p elo valor percentual da razão volts/hertz (V/Hz) destes parâmetros. Ressalta-se que a função ANSI 24 é necessária para detectar situações em que as funções de sobretensão e variação de frequência não detectam o defeito. Ainda, vale ressaltar que o a juste do relé 24 se faz com base na curva de dano de cada equipamento, a qual é normalmente fornecida p elo fabricante. Dessa forma, a literatura especializada recomenda a justar a função 24 com uma curva de tempos de atuação 20% menores do que aqueles verificados na curva de dano do equipamento protegido. Tendo em vista que a frequência é um dos parâmetros utilizados p ela função 24, pode-se concluir que a ferramenta computacional utilizada para a estimação da frequência do sistema influencia diretamente a atuação deste relé. Assim, este trabalho tem por objetivo demonstrar o comportamento da função 24 frente à utilização diferentes métodos de estimação de frequência recentemente divulgados na literatura especializada. Para isso, um sistema teste foi implementado no software DIgSilent Power Factory ○R , com o intuito de simular eventos de sobre-excitação, a partir dos quais os sinais de tensão a serem processados pelos estimadores de frequência e pela respectiva lógica do relé 24 foram gerados. Para tal, tanto as lógicas de estimação de frequência, quanto o algoritmo da função 24, foram implementadas no software Matlab○R . Por fim, ressalta-se que os resultados obtidos permitiram concluir que os estimadores de frequência influenciam diretamente o desempenho da função 24, podendo provocar atrasos na atuação, bem como a não operação ou a operação indevida dos relés que incorporem essa função.