Universidade Tecnológica Federal do Paraná Departamento Acadêmico de Eletrotécnica Curso de Engenharia Elétrica Curso de Engenharia de Controle e Automação Gráfico 3 - ω x t para os cenários de E1 a E4. Fonte: Autoria própria (obtido a partir do Matlab). Gráfico 4 - δ x t para os cenários de falta. Fonte: Autoria própria (obtido a partir do Matlab). A partir das simulações foram ainda verificados os valores máximos de df/dt e ∆δ atingidos <strong>em</strong> cada cenário. Os valores obtidos para cada cenário de sensibilidade conforme relé <strong>em</strong> observação são apresentados nos gráficos 5 e 6. Gráfico 5 - Valores máximos de df/dt obtidos. Fonte: Autoria própria. Gráfico 5 - Valores máximos de ∆δ obtidos. Fonte: Autoria própria. Os valores de df/dt e ∆δ obtidos para cada cenário de estabilidade conforme relé <strong>em</strong> observação são apresentados nos gráficos 7 e 8. Gráfico 7 - Valores máximos de df/dt obtidos. Fonte: Autoria própria. Gráfico 8 - Valores máximos de ∆δ obtidos. Fonte: Autoria própria
D AE L T – D e p ar t am en t o A c a d êm ic o d e E l etr o t é c ni c a / U T FP R – U n i ver si d a d e T e c n ol ó g ic a Fe d er al d o P araná Analisando os gráficos 5 a 8, nota-se que os relés apresentam <strong>com</strong>portamentos bastante diferentes frente aos cenários de sensibilidade e estabilidade. Para os testes de sensibilidade, os relés de taxa de variação de frequência e deslocamento de fase apresentaram valores máximos de cerca de 6 Hz/s e 3,5º, respectivamente. Através da análise dos gráficos 5 e 6, verifica-se que para a situação de <strong>ilhamento</strong>, os relés de taxa de variação de frequência e deslocamento de fase, necessitam de ajustes bastante sensíveis, valores máximos na ord<strong>em</strong> de 6 Hz/s e 3,5º, respectivamente. Entretanto, verifica-se nos testes de estabilidade que ambos os relés são bastante afetados por contingências no sist<strong>em</strong>a elétrico, podendo ocasionar disparos <strong>em</strong> situações indevidas. Logo, para evitar disparos int<strong>em</strong>pestivos, deve-se elevar os valores de ajuste dos relés. Porém, ao elevar os ajustes dos relés para 5 Hz/s e 4º, conforme os cenários de estabilidade simulados, perde-se a sensibilidade dos relés frente a determinados cenários de carga, <strong>com</strong>prometendo a detecção da condição de <strong>ilhamento</strong>. O ajuste proposto de 5 Hz/s para o relé de taxa de variação de frequência, manterá a sua estabilidade, exceto para a ocorrência de faltas trifásicas no sist<strong>em</strong>a, porém esse ajuste permite que o relé seja sensibilizado apenas nas situações onde o desequilíbrio de potência seja grande, cerca de 20%, não detectando o <strong>ilhamento</strong> nas situações <strong>em</strong> que o desequilíbrio de carga seja pequeno. Para o relé de deslocamento de fase, utilizando o ajuste proposto de 4º, o relé se manterá estável para situações de falta, exceto faltas trifásicas, porém perderá a sensibilidade para detectar o <strong>ilhamento</strong> <strong>em</strong> todos os cenários de carga simulados. As faltas trifásicas são os defeitos que causam maior impacto na estabilidade do sist<strong>em</strong>a de proteção. Entretanto, a probabilidade de ocorrência de <strong>um</strong>a falta trifásica é bastante baixa. Dessa forma, deve-se, muitas vezes, aceitar a perda da estabilidade dessas proteções frente a defeitos severos no sist<strong>em</strong>a, tais <strong>com</strong>o, faltas trifásicas. 6. CONCLUSÕES Este artigo é parte de <strong>um</strong> trabalho de conclusão de curso cujo principal objetivo foi a verificação da eficácia dos relés de taxa de variação de frequência e deslocamento de fase para a detecção de <strong>ilhamento</strong> <strong>em</strong> <strong>um</strong> sist<strong>em</strong>a <strong>com</strong> geração distribuída. A partir das simulações realizadas e da análise de cada cenário proposto, observou-se a dificuldade de ambos os relés <strong>em</strong> detectar pequenas variações de carga, devido às perturbações geradas no sist<strong>em</strong>a elétrico quando ocorre o <strong>ilhamento</strong> não ser<strong>em</strong> expressivas. Além disso, verificou-se que existe <strong>um</strong>a grande dificuldade para a obtenção de <strong>um</strong> único valor de ajuste, tanto para o relé de taxa de variação de frequência quanto para o relé de deslocamento de fase, que seja capaz de manter a sensibilidade dos relés s<strong>em</strong> <strong>com</strong>prometer a estabilidade do sist<strong>em</strong>a de proteção. Com as simulações de contingências, foi possível observar também, que as faltas trifásicas são os defeitos que causam maior impacto na estabilidade do sist<strong>em</strong>a de proteção, sendo que os disparos incorretos ocasionados pelas faltas externas no sist<strong>em</strong>a ocorr<strong>em</strong> principalmente devido aos transitórios existentes logo após a eliminação das faltas. Para <strong>um</strong> melhor aproveitamento dos relés de frequência estudados neste trabalho deve-se <strong>com</strong>biná-los <strong>com</strong> a utilização dos d<strong>em</strong>ais relés de proteção do sist<strong>em</strong>a elétrico, tais <strong>com</strong>o, os relés de mínima tensão e o relé de mínima corrente de sequência negativa, visando a<strong>um</strong>entar a confiabilidade das proteções anti-<strong>ilhamento</strong> e evitar disparos indevidos. Por fim concluiu-se que os relés de taxa de variação de frequência e deslocamento de fase não garant<strong>em</strong>, por si só, a detecção do <strong>ilhamento</strong> <strong>em</strong> todos os casos de carga simulados s<strong>em</strong> o <strong>com</strong>prometimento da imunidade de operação contra faltas externas ao sist<strong>em</strong>a de geração do produtor independente. Dessa forma, para a correta utilização destes relés é imprescindível à elaboração de <strong>um</strong> estudo individual para cada produtor independente, levando <strong>em</strong> consideração a tecnologia da máquina utilizada, a configuração do sist<strong>em</strong>a e o tipo dos relés de proteção <strong>em</strong>pregados para que seja possível a obtenção de <strong>um</strong> ajuste ótimo para os mesmos. 7. AGRADECIMENTOS Os autores agradec<strong>em</strong> a Universidade Tecnológica Federal do Paraná pelo suporte durante a elaboração deste trabalho. 8. REFERÊNCIAS BEHRENDT, Ken. Proteção para fontes delta não esperadas. Schweitzer Enginnering Laboratoires, Inc. New Berlin, USA, 2002. Disponível <strong>em</strong> : . Acesso <strong>em</strong>: 15 de set. 2011. CIGRÉ Working Group. Final Report of Working Group 37-23, 1999. Impact of increasing contribution of dispersed generation on the power syst<strong>em</strong>, 1999. CIGRÉ Working Group. Report of Working Group B5.34, 2010. The impact of renewable energy sources and distributed generation on substation protection and automation, 2010. INSTITUTE OF ELECTRICAL AND ELECTRONIC ENGINEERS, Std 1547-2003: IEEE Standard for Interconnecting Distributed Resources With the Electric Power Syst<strong>em</strong>. New York, 2003. JENKINS, Nick; ALLAN, Ron; CROSSLEY, Peter; KIRSCHEN, Daniel; STRBAC, Goran. Embedded Generation. London: The Institution of Engineering and Technology, 2008.
Change language