REGISTRO DOI: 10.5281/zenodo.13090790
Leonardo Lorette Rabelo
Orientador: Jorge Luiz Bitencourt da Rocha
RESUMO
Diante da necessidade e do aumento, no uso de Fontes Renováveis, surgiu uma nova forma de geração de energia, conectadas a rede de distribuição por meio de instalações nas unidades consumidoras, a micro e minigeração distribuída, que tem como característica, a geração de energia elétrica através de pequenas centrais geradoras utilizando fontes renováveis e a cogeração qualificada. De certa maneira a inserção de pequenos geradores próximos às cargas pode proporcionar diversas vantagens, tais como redução na instalação e manutenção de linhas de transmissão, o baixo impacto ambiental, diversificação da matriz energética, e também desvantagens, como a alteração no procedimento de operação, controle e proteção, e o aumento na complexidade de operação da rede das distribuidoras, do Sistema Elétrico de Potência.
Este trabalho, a fim de tornar o sistema de proteção mais segura e confiável, através de ajustes de relés, não importando o tipo de falta, pois a inserção da Micro e Minigeração Distribuída no Sistema Elétrico de Potência, pode alterar significativamente os níveis de correntes de defeito, podendo causar impacto no funcionamento dos equipamentos; e auxiliando na detecção e prevenção de ilhamento, pois outro problema está relacionado à segurança da equipe de manutenção em caso de alguma interrupção de fornecimento por parte da concessionária, embora as regras de conexão em Micro e Minigeração exijam que sejam feitas dessa maneira, deve haver uma desconexão automática nestes casos.
Palavras-chave: Micro e Minigeração Distribuída, Proteção e ilhamento.
ABSTRACT
According to the necessity and increase in using Renewable Sources, a new form of energy generation, connected to the network distribution by installation in the consumers units, the micro and the mini-generation distributed, which has the feature of generating electric energy through small centers using renewable sources and the co-generation qualified. In a certain way the insertion of small generators next to the electric charges can provide several advantages, such as reduction in the installation and maintenance of the transmission lines, low environmental impact, diversification of the energy matrix, and also the disadvantages, such as alteration in the operation procedure, control and protection, and the increase in the operation complexity of the distributors network of the Electric Power System.
This work, in order to make the protection system more sage and trustworthy, through adjustments of the relay, no matter what the kind of the lack, because the insertion of the Micro and Mini-generation Distributed in Electric Power System, can significantly alter the defect current levels, may cause impact in the equipment operation; and assisting in the detection and prevention of the island conditions, because other problem is related to the security of the maintenance team, in case of any interruption of supply by the energy company, although the connection rules in Micro and Mini-generation require to be made this way. It must have an automatic disconnection in these cases.
Keywords: Micro and Mini Generation distributed, Protection and island condition.
1. INTRODUÇÃO
A presente monografia tem como objetivo, a fim de tornar o sistema de proteção mais segura e confiável, através de ajustes de relés, não importando o tipo de falta, pois a inserção da micro e mini geração Distribuída no Sistema Elétrico de Potência, pode alterar significativamente os níveis de correntes de defeito, podendo causar impacto no funcionamento dos equipamentos; e auxiliando na detecção e prevenção de ilhamento, pois outro problema está relacionado à segurança da equipe de manutenção em caso de alguma interrupção de fornecimento por parte da concessionária, embora as regras de conexão em micro e minigeração exijam que sejam feitas dessa maneira, deve haver uma desconexão automática nestes casos.
2. O QUE É GERAÇÃO DISTRIBUÍDA?
Geração Distribuída (GD) é uma expressão usada para designar a geração elétrica realizada junto ou próxima do(s) consumidor(es)independente da potência, tecnologia e fonte de energia. As tecnologias de GD têm evoluído para incluir potências cada vez menores. A GD inclui:
• Co-geradores;
• Geradores que usam como fonte de energia resíduos combustíveis de processo;
• Geradores de emergência;
• Geradores para operação no horário de ponta;
• Painéis Fotovoltáicos;
• Pequenas Centrais Hidrelétricas – PCH’s.
O conceito envolve, ainda, equipamentos de medida, controle e comando que articulam a operação dos geradores e o eventual controle de cargas (ligamento/desligamento) para que estas se adaptem à oferta de energia.
A GD tem vantagem sobre a geração central pois economiza investimentos em transmissão e reduz as perdas nestes sistemas, melhorando a estabilidade do serviço de energia elétrica.
A geração elétrica perto do consumidor chegou a ser a regra na primeira metade do século, quando a energia industrial era praticamente toda gerada localmente. A partir da década de 40, no entanto, a geração em centrais de grande porte ficou mais barata, reduzindo o interesse dos consumidores pela GD e, como consequência, o desenvolvimento tecnológico para incentivar esse tipo de geração também parou.
As crises do petróleo introduziram fatores perturbadores que mudaram irreversivelmente este panorama, revelando a importância, por exemplo, da economia de escopo obtida na co-geração. A partir da década de 90, a reforma do setor elétrico brasileiro permitiu a competição no serviço de energia, criando a concorrência e estimulando todos os potenciais elétricos com custos competitivos.
Com o fim do monopólio da geração elétrica, em meados dos anos 80, o desenvolvimento de tecnologias voltou a ser incentivado com visíveis resultados na redução de custos(INEE,2015). O gráfico a seguir mostra a potência total instalada, em geração distribuída, no ano de 2015.
Gráfico 1 – Potência Instalada 2015
Fonte: Agência Nacional de Energia Elétrica – ANEEL.
3. EFICIÊNCIA ENERGÉTICA
Tendo como premissa usar a energia de maneira eficiente, empregando maneiras de otimizar os processos produtivos e o emprego da energia utilizando os serviços já existentes, para produzir outros bens e serviços. A eficiência energética é uma prática que tem como objetivo reduzir o consumo de energia, através da utilização racional de energia ou com a implantação de sistemas que utilizem fontes renováveis como fonte de energia. O gráfico 2 mostra a evolução do potencial de eficiência energética.
Gráfico 2 – Evolução da intensidade energética e elétrica da economia
Fonte: Empresa de pesquisa Energética – EPE.
4. BALANÇO ENERGÉTICO
Oferta: em 2015, a oferta interna de energia (total de energia disponibilizada no país) atingiu 299,2 Mtep, registrando uma redução de 2,1% em relação ao ano anterior. Parte desta queda foi influenciada pelo comportamento da oferta interna de petróleo e derivados, que retraiu 7,2% no período, em consequência do superávit nos fluxos de exportação e importação destas fontes energéticas. Contribuiu ainda para a queda da oferta interna bruta o enfraquecimento da atividade econômica em 2015, ano em que o PIB nacional contraiu 3,8%, segundo o último dado divulgado pelo IBGE. No caso da energia elétrica verificou-se também um recuo na oferta interna de 8,4 TWh (1,3%) em relação a 2014. Pelo quarto ano consecutivo, devido às condições hidrológicas desfavoráveis, houve redução da energia hidráulica disponibilizada. Em 2015 o decréscimo foi de 3,2% comparado ao ano anterior. Apesar da menor oferta hídrica, ocorreu um avanço da participação de renováveis na matriz elétrica de 74,6% para 75,5%, explicado pela queda da geração térmica à base de derivados de petróleo e ao incremento da geração à base de biomassa e eólica. A geração eólica atingiu 21,6 TWh – crescimento de 77,1% – ultrapassando assim a geração nuclear em 2015. A potência eólica atingiu 7.633 MW, expansão de 56,2%(BEN,EPE,2016) . O gráfico ilustra o número de conexões por fonte no ano de 2015.
Gráfico 3 – Números de conexões por fonte
Fonte: Agência Nacional de Energia Elétrica – ANEEL.
5. CONCEITO DE MICRO E MINIGERAÇÃO DISTRIBUÍDA
No exercício das suas competências legais, a Agência promoveu a Consulta Pública nº 15/2010 (de 10/09 a 9/11/2010) e a Audiência Pública nº 42/2011 (de 11/08 a 14/10/2011), às quais foram instauradas com o objetivo de debater os dispositivos legais que tratam da conexão de geração distribuída de pequeno porte na rede de distribuição. Como resultado desse processo de consulta e participação pública na regulamentação do setor elétrico, a Resolução Normativa – REN nº 482, de 17/04/2012, estabeleceu as condições gerais para o acesso de micro e minigeração distribuída aos sistemas de distribuição de energia elétrica, e criou o sistema de compensação de energia elétrica correspondente. O acompanhamento da implantação da REN nº 482/2012, realizado pela ANEEL nos últimos anos, permitiu identificar diversos pontos da regulamentação que necessitavam de aprimoramento. Dessa forma, com o objetivo de reduzir os custos e o tempo para a conexão da micro e minigeração, compatibilizar o Sistema de Compensação de Energia Elétrica com as Condições Gerais de Fornecimento (Resolução Normativa nº 414/2010), aumentar o público alvo e melhorar as informações na fatura, a ANEEL realizou a Audiência Pública nº 26/2015 (de 7/5/2015 a 22/6/2015) que culminou com a publicação da Resolução Normativa – REN nº 687/2015, a qual revisou a REN nº 482/2012 e a seção 3.7 do Módulo 3 dos Procedimentos de Distribuição de Energia Elétrica no Sistema Elétrico Nacional – PRODIST(ANEEL,2016).
5.1 Regulação de micro e minigeração distribuída
Como disposto em tais regulamentos, a micro e minigeração distribuída consistem na produção de energia elétrica a partir de centrais geradoras de pequeno porte que utilizam fontes renováveis ou cogeração qualificada, essas centrais são conectadas à rede de distribuição através das instalações dos consumidores.
Entende se como geração distribuída ou Geração incentivada, uma geração de energia elétrica com potência instalada menor ou igual a 100KW, para a micro geração, ou com potência instalada maior que 100KW e menor ou igual a 1MW, para o caso de minigeração, que utilizem fontes renováveis, energia hidráulica, solar, eólica, biomassa ou cogeração qualificada, como base, conforme regulamentação da ANEEL(REN 482/12), conectadas a rede de distribuição através das unidades consumidoras.
A RES N°482 instituiu a diferenciação entre as fontes de geração distribuída, na qual a micro geração distribuída refere-se a uma central geradora de energia elétrica, com potência instalada menor ou igual a 100kW, enquanto que a mini geração distribuída diz respeito às centrais geradoras com potência instalada superior a 100kW e menor ou igual a 1MW. Micro geração e mini geração distribuída consideram a produção de energia elétrica a partir de pequenas centrais geradoras que utilizam fontes com base em energia hidráulica, solar, eólica, biomassa ou cogeração qualificada, conectadas à rede de distribuição por meio de instalações das unidades consumidoras.
5.1.1 Microgeração em BT
Figura 1 – Geração sem uso de inversores
Opção 1: Proteção atua sobre o EI desconectando o gerador e as cargas
Fonte: Companhia Paranaense de Energia – COPEL
Figura 2 – Geração sem o uso de inversores
Opção 2: Proteção sobre o EI desconectando o gerador
Fonte: Companhia Paranaense de Energia – COPEL
Figura 3 – Geração com uso de inversor
Fonte: Companhia Paranaense de Energia – COPEL
5.1.2 Microgeração em MT
Figura 4 – Geração com uso de inversor
Fonte: Companhia Paranaense de Energia – COPEL
5.1.3 Minigeração em 13,8KV
Minigeração com potência instalada de geração de 76 a 300 kW
Figura 5 – Proteção atua sobre o EI desconectando o gerador e as cargas
Fonte: Companhia Paranaense de Energia – COPEL
Figura 6 – Proteção atua sobre a EI desconectando apenas o gerador
Fonte: Companhia Paranaense de Energia – COPEL
Minigeração com potência instalada de geração de 301 a 500 kW
Figura 7 – Proteção atua sobre o EI desconectando o gerador e as cargas
Fonte: Companhia Paranaense de Energia – COPEL
Figura 8 – Proteção atua sobre o EI desconectando apenas o gerador
Fonte: Companhia Paranaense de Energia – COPEL
Figura 9 – Proteção atua sobre o EI desconectando apenas o gerador
Fonte: Companhia Paranaense de Energia – COPEL
Minigeração com potência instalada de geração de 501 kW acima
Figura 10 – Proteção atua sobre o EI desconectando o gerador e as cargas
Fonte: Companhia Paranaense de Energia – COPEL
6. PROCEDIMENTO DE ACESSO DE MICRO E MINIGERAÇÃO DISTRIBUÍDA
Na Seção 3.7 do PRODIST, são apresentadas todas as etapas a serem executadas pela concessionária, para viabilizar a conexão de micro e minigereção distribuída, na rede de distribuição de Baixa e Média tensão, definindo os prazos a serem cumpridos pelas concessionárias.
No que se refere ao acesso de micro e minigeração distribuída, são obrigatórias somente as etapas de solicitação de acesso e parecer de acesso.
Figura 11 – Caderno temático de micro e mini geração distribuída
Fonte: Agência Nacional de Energia Elétrica – ANEEL
7. CARACTERIZAÇÃO DE MICRO E MINIGERAÇÃO DISTRIBUÍDA
Para diferenciar, a microgeração distribuída se dá por uma central geradora de energia elétrica, com uma potência instalada menor ou igual a 75KW, e a minigeração distribuída que se dá por uma central geradora com potência instalada superior a 75KW e menor ou igual a 3 megawattsMW, sendo que para fonte híbrida, ou 5MW para as demais fontes.
8. NORMAS TÉCNICAS
ABNT NBR 5419
ABNT NBR 5419-2:2015
3.1.18
sistema elétrico
sistema que incorpora componentes de fornecimento de energia em baixa tensão
3.1.23
linhas de energia
linhas de transmissão que fornecem energia elétrica, dentro de uma estrutura, aos equipamentos eletrônicos e elétricos localizados nesta, por exemplo, os quadros elétricos de baixa tensão (BT) ou alta tensão (AT)
3.1.48
medidas de proteção
medidas a serem adotadas na estrutura a ser protegida, com o objetivo de reduzir os riscos
ABNT NBR 5410
ABNT NBR 5410:2004
3.2 Proteção contra choques elétricos
3.2.1 elemento condutivo ou parte condutiva: Elemento ou parte constituída de material condutor, pertencente ou não à instalação, mas que não é destinada normalmente a conduzir corrente elétrica.
3.2.2 proteção básica: Meio destinado a impedir contato com partes vivas perigosas em condições normais.
3.2.3 proteção supletiva: Meio destinado a suprir a proteção contra choques elétricos quando massas ou partes condutivas acessíveis tornam-se acidentalmente vivas.
3.2.4 proteção adicional: Meio destinado a garantir a proteção contra choques elétricos em situações de maior risco de perda ou anulação das medidas normalmente aplicáveis, de dificuldade no atendimento pleno das condições de segurança associadas a determinada medida de proteção e/ou, ainda, em situações ou locais em que os perigos do choque elétrico são particularmente graves.
4.1.1 Proteção contra choques elétricos
As pessoas e os animais devem ser protegidos contra choques elétricos, seja o risco associado a contato acidental com parte viva perigosa, seja a falhas que possam colocar uma massa acidentalmente sob tensão.
4.1.2 Proteção contra efeitos térmicos
A instalação elétrica deve ser concebida e construída de maneira a excluir qualquer risco de incêndio de materiais inflamáveis, devido a temperaturas elevadas ou arcos elétricos. Além disso, em serviço normal, não deve haver riscos de queimaduras para as pessoas e os animais.
4.1.3 Proteção contra sobrecorrentes
As pessoas, os animais e os bens devem ser protegidos contra os efeitos negativos de temperaturas ou solicitações eletromecânicas excessivas resultantes de sobrecorrentes a que os condutores vivos possam ser submetidos.
4.1.4 Circulação de correntes de falta
Condutores que não os condutores vivos e outras partes destinadas a escoar correntes de falta devem poder suportar essas correntes sem atingir temperaturas excessivas.
NOTAS:
1. Convém lembrar que tais partes estão sujeitas à circulação desde pequenas correntes de fuga a correntes de falta direta à terra ou à massa, passando por correntes de falta de intensidade inferior à de uma falta direta.
2. No caso dos condutores vivos, considera-se que sua suportabilidade às correntes de falta deve ser assegurada mediante proteção contra sobrecorrentes, como enunciado em 4.1.3.
4.1.5 Proteção contra sobretensões
As pessoas, os animais e os bens devem ser protegidos contra as consequências prejudiciais de ocorrências que possam resultar em sobretensões, como faltas entre partes vivas de circuitos sob diferentes tensões, fenômenos atmosféricos e manobras.
4.1.6 Serviços de segurança
Equipamentos destinados a funcionar em situações de emergência, como incêndios, devem ter seu funcionamento assegurado a tempo e pelo tempo julgado necessário.
4.1.7 Desligamento de emergência
Sempre que forem previstas situações de perigo em que se faça necessário desenergizar um circuito, devem ser providos dispositivos de desligamento de emergência, facilmente identificáveis e rapidamente manobráveis.
4.1.8 Seccionamento
A alimentação da instalação elétrica, de seus circuitos e de seus equipamentos deve poder ser seccionada para fins de manutenção, verificação, localização de defeitos e reparos.
4.1.9 Independência da instalação elétrica
A instalação elétrica deve ser concebida e construída livre de qualquer influência mútua prejudicial entre instalações elétricas e não elétricas.
4.1.10 Acessibilidade dos componentes
Os componentes da instalação elétrica devem ser dispostos de modo a permitir espaço suficiente tanto para a instalação inicial quanto para a substituição posterior de partes, bem como acessibilidade para fins de operação, verificação, manutenção e reparos.
4.1.11 Seleção dos componentes
Os componentes da instalação elétrica devem ser conforme as normas técnicas aplicáveis e possuir características compatíveis com as condições elétricas, operacionais e ambientais a que forem submetidos.
Se o componente selecionado não reunir, originalmente, essas características, devem ser providas medidas compensatórias, capazes de compatibilizá-las com as exigências da aplicação.
4.1.12 Prevenção de efeitos danosos ou indesejados
Na seleção dos componentes, devem ser levados em consideração os efeitos danosos ou indesejados que o componente possa apresentar, em serviço normal (incluindo operações de manobra), sobre outros componentes ou na rede de alimentação. Entre as características e fenômenos suscetíveis de gerar perturbações ou comprometer o desempenho satisfatório da instalação podem ser citados:
• o fator de potência;
• as correntes iniciais ou de energização;
• o desequilíbrio de fases;
• as harmônicas.
9. PROTEÇÃO EM MICRO E MINIGERAÇÃO DISTRIBUÍDA
O projeto de proteção é indispensável em um sistema elétrico. A análise de falta, as condições de pré falta e pós falta fazem se necessárias para a escolha dos relés de proteção, dispositivos de interrupção e suas coordenadas. Os sistemas elétricos devem ser capacitados para suportar certos limites de distúrbios na rede que afetam sua confiabilidade.
Em geral, a implantação de novas gerações implica na necessidade de estudos para avaliação das condições de operação da rede e da coordenação da proteção em regime permanente e sob condição de falta. A rede responde dependendo dos muitos fatores, incluindo a magnitude da perturbação, o uso dos dispositivos reguladores de tensão, impedância e localização da micro e minigeração distribuída, configuração do sistema de energia, etc.
A seção 3.3 do módulo 3 do PRODIST
A seção 3.3 do PRODIST apresenta um descritivo onde indica as proteções mínimas necessárias para o ponto de conexão da central geradora. Na Tabela 1, são estabelecidas as proteções mínimas necessárias, para centrais geradoras que se enquadrem no conceito de micro e minigeração distribuída (ANEEL, 2016).
Figura 12 – Proteções Mínimas em Função da Potência Instalada
Fonte: Procedimentos de Distribuição de Energia Elétrica no Sistema Elétrico Nacional – PRODIST
Notas:
(1) Chave seccionadora visível e acessível que a acessada usa para garantir a desconexão da central geradora durante manutenção em seu sistema.
(2) Elemento de desconexão e interrupção automático acionado por comando e/ou proteção.
(3) Não é necessário relé de proteção específico, mas num sistema eletro eletrônico que detecte tais anomalias e que produza uma saída capaz de operar na lógica de atuação do elemento de desconexão.
(4) Nas conexões acima de 300KW, se o lado da acessada do transformador de acoplamento não for aterrado, deve-se usar uma proteção de sub e de sobretensão nos secundários de um conjunto de transformadores de potência em delta aberto.
Ainda segundo a seção 3.3 do PRODIST
Definido como um dispositivo sensor que comanda, quando deve ou não abrir o disjuntor ao surgirem, no sistema elétrico protegido, anormalidades no seu funcionamento.
Podemos sintetizar seu modo geral de atuação em quatro etapas:
• Informações sobre como se encontra o sistema elétrico protegido em relação a, corrente, tensão, frequência ou combinação dessas grandezas(Potência, Ângulo de fase, Impedância, etc), são enviadas permanentemente para o relé;
• Ocorrendo situações anormais no funcionamento do sistema elétrico protegido, que venham a sensibilizar o relé, o mesmo deverá atuar de acordo com a seu ajuste;
• Sua atuação se dá pelo envio de um sinal, o qual resultará em ações de, sinalização, abertura do disjuntor ou bloqueio do sistema e/ou nas três ao mesmo tempo;
• A isolação da parte defeituosa, é feita através da abertura ou disparo do disjuntor.
10. SISTEMAS DE PROTEÇÃO
É fundamental a atuação dos esquemas de proteção, para que a detecção e isolamento de curtos-circuitos seja correta, assim prevenindo e limitando defeitos. Para tanto, equipamentos, circuitos e dispositivos, que estejam operando de forma anormal devem ser retirados do sistema de proteção no menor tempo possível. Para isso, deve se analisar a filosofia de proteção adotada, o nível de curto-circuito, as diretrizes de religamento automático, tipo de aterramento, as contribuições das fontes para a falta, condições de pré e pós falta, dentre outras, que são básicas para a especificar e parametrizar os elementos que compõe o sistema de proteção.
Um sistema de proteção eficiente, deve possuir as seguintes características:
• Confiabilidade: probabilidade do sistema operar no momento correto;
• Sensibilidade: A capacidade de resposta aos curtos-circuitos e às anormalidades, para as quais foi projetado;
• Seletividade: A capacidade de reconhecer e selecionar as regiões submetidas ou não as faltas, fazendo sua atuação não interfira em outras áreas do sistema;
• Velocidade: Rapidez na atuação na ocorrência de uma anormalidade a fim de diminuir a extensão do dano;
Deve se levar em conta, durante a concepção e análise do sistema de proteção, o impacto econômico causado na implantação do sistema, a fim de não inviabilizá- la. Sendo assim, deve-se buscar um equilíbrio entre as necessidades técnicas e os recursos econômicos disponíveis.
Esquemas de proteção devem ser compostos por equipamentos adequados. No entanto, não há um padrão que defina quais os equipamentos a serem utilizados nas mais diversas condições e configurações. Algumas características são comuns, sendo elas (MATTISON,1995):
• Os relés devem atender integralmente as normas internacionais de padronização, tais como ANSI/IEEE;
• Documentos sobre os relés, com informações sobre suas aplicações e quais as necessidades de manutenção e teste, devem ser fornecidos;
• O relé deve permitir que testes, manutenções e realocações sejam executados sem que qualquer distúrbio seja inserido no sistema;
• Indicações sobre o que pode levar o relé a atuar indevidamente devem estar claras nos documentos enviados.
Quando se leva em conta que os sistemas de distribuição foram concebidos para operação de forma radial, ou seja, com apenas uma fonte e um sentido para o fluxo de potência, percebe-se que a inserção de unidades de GD altera essa premissa afetando a correta operação das proteções. Essa influência será tanto maior quanto maior for a penetração da Geração Distribuída no sistema.
Estudo realizado pela National Renewable Energy Laboratory – NREL (N.M,2003), concluiu que relações de 10 a 20% entre a geração do acessante e a capacidade do sistema já podem ser consideradas como nível significante de penetração de Geração Distribuída, tendo em vista os impactos ocasionados. Atualmente tais níveis de penetração tendem a serem facilmente alcançados, visto os incentivos dados aos investidores de GD.
11. PRINCIPAIS REQUISITOS DE UM RELÉ
Os Relés devem:
• Ser confiáveis e robustos;
• Ser rápidos;
• Ter baixo consumo próprio;
• Ter alta sensibilidade e poder de discriminação;
• Realizar contatos firmes – evitando bouching;
• Manter sua regulagem;
• Ter baixo custo.
Antigamente eram definidos como principais os seguintes requisitos: Seletividade, suportabilidade térmica, suportabilidade dinâmica, sensibilidade, baixo custo, velocidade, baixo consumo e principalmente confiabilidade. Atualmente devido ao crescimento da automação do sistema elétrico, soma se aos requisitos, breaker failure, autocheck, seletividade lógica, oscilografia, quantidade de entradas de analógicas de tensão adequada, quantidade de saídas à relé adequada, quantidade de entradas analógicas de corrente adequada, quantidade de entradas e saídas digitais adequada, possibilidade de se conectar em rede, medição, controle, comando, supervisão, etc.
11.1 Características funcionais do releamento
a) Velocidade ou rapidez de ação, na ocorrência de um curto-circuito visa a:
• Diminuir a extensão do dano ocorrido;
• Auxiliar a manutenção da estabilidade das máquinas operando em paralelo;
• Melhorar as condições de re-sincronização dos motores;
• Assegurara manutenção de condições normais de operação nas partes sadias do sistema;
• Diminuir o tempo total de paralisação dos consumidores de energia;
• Diminuir o tempo total de não liberação de potência durante a verificação do dano.
Figura 13 – Curva Característica
O Sistema de Proteção por relés minimiza:
• Custo de reparação dos estragos;
• A probabilidade de propagação do defeito e envolvimento de outros equipamentos;
• O tempo de inatividade do equipamento reduzindo a necessidade das reservas;
• A perda de renda e o agastamento das relações públicas, enquanto o equipamento está fora de serviço.
11.2 Tipos de relés
Criada pela American National Standards Institute – ANSI, a tabela ANSI atribui números aos dispositivos de controle e proteção, a fim de uniformizar e padronizar os termos utilizados pelos setores de planejamento, operação e manutenção das concessionárias de energia elétrica. A tabela ANSI irá ilustrar as principais funções de proteção e os respectivos códigos, de alguns dispositivos que serão muitas vezes citados nesse estudo e que por vezes serão associados a essa numeração.
| Numeração | Descrição da Função |
| 27 | Relé de subtensão |
| 32 | Relé direcional de potência |
| 37 | Relé de subcorrente ou subpotência |
| 46 | Relé de reversão ou desbalanceamento de corrente |
| 47 | Relé de reversão ou desbalanceamento de tensão |
| 50 | Relé de sobrecorrente instantâneo |
| 50BF | Relé de proteção contra falha de disjuntor (também chamado de 50/62 BF) |
| 50G | Sobrecorrente instantâneo de terra (comumente chamado 50GS) |
| 50N | Sobrecorrente instantâneo de neutro |
| 51 | Relé de sobrecorrente temporizado |
| 51 | Relé de sobrecorrente temporizado |
| 51G | Sobrecorrente temporizado de terra (comumente chamado 51GS) |
| 51N | Sobrecorrente temporizado de neutro |
| 51Q | Relé de sobrecorrente temporizado de sequência negativa |
| 51V | Relé de sobrecorrente com restrição de tensão |
| 52 | Disjuntor de corrente alternada |
| 59 | Relé de sobretensão |
| 59Q | Relé de sobretensão de sequência negativa |
| 59N | Relé de sobretensão residual ou sobretensão de neutro (ou 64G) |
| 62 | Relé temporizador |
| 64 | Relé detector de terra |
| 67 | Relé direcional de sobrecorrente |
| 67N | Relé de sobrecorrente direcional de neutro (instantâneo ou temporizado) |
| 67G | Relé de sobrecorrente direcional de terra (instantâneo ou temporizado) |
| 67Q | Relé de sobrecorrente direcional de sequência negativa |
| 68 | Relé de bloqueio por oscilação de potência |
| 78 | Relé de medição de ângulo de fase/ proteção contra falta de sincronismo |
| 79 | Relé de religamento |
| 81 | Relé de frequência (sub ou sobre) |
| 85 | Relé receptor de sinal de telecomunicação (teleproteção) |
| 87 | Relé de proteção diferencial |
12. PROTEÇÃO DO GERADOR
A proteção do gerador deve conter:
Faltas internas:
(50 e 51) Relés de sobrecorrente;
(87) Relé diferencial;
(47) Sequência negativa;
(32) Potência reversa;
(64) Falta de estator a terra;
(12) Sobre velocidade;
Faltas Externas:
(21) Relés de distância;
(67) Sobre corrente direcional de fase;
(51V) Sobre corrente com restrição de tensão;
(51) Sobre corrente;
(27) subtensão.
Contra ilhamento:
(59) Relé de sobre tensão;
(27) Relé de sub tensão;
(60) Desequilíbrio de tensão;
(81 Overfrenquency) Sobre frequência;
(81 Underfrequency) Sub frequência.
a. Relés térmico de sobrecarga
Os relés térmicos bimetálicos de sobrecarga são dispositivos de proteção cujos sensores térmicos(lâminas bimetálicas) são ligados em série com o circuito do motor a ser protegido. Toda corrente absorvida pelo motor passa pelas lâminas e provoca aquecimento, o qual flexiona as lâminas que disparam um mecanismo pré ajustado. O ajuste desse mecanismo vai determinar quando o relé deve disparar. Recomenda – se a instalação de um relé térmico para cada fase do motor, pois a instalação em uma ou duas fases, no caso do motor elétrico trifásico, pode não ser o bastante para proteger o mesmo. Como o enrolamento do relé térmico é ligado em série com a fase, caso haja aquecimento, o par de placas bimetálicas se deforma, promovendo uma curvatura devido à diferença de dilatação entre os metais, o que leva a libertação do dispositivo de trava contido num invólucro isolante de alta resistência térmica abrindo os contatos do relé e a consequente abertura do circuito do motor.
Figura 14 – Relé de sobrecarga – Siemens SIRUS
Fonte: Siemens
FichaTécnica
Figura 15 – Ficha Técnica
Fonte: Siemens
b. Relés de sub e sobretensão
O relé de subtensão, atua na falta de tensão ou em uma tensão abaixo do ajustado.
Figura 16 – Diagrama de Ruptura
O relé de sobretensão, atua na presença de uma tensão acima da tensão ajustada.
Figura 17 – Diagrama de Ruptura
O relé de sobretensão, atua na presença de uma tensão acima da tensão ajustada.
Figura 18 – Relé de Sobretensão – WEG
Fonte: WEG
Figura 19 – Codificação
Fonte: WEG
Figura 20 – Especificação
Fonte: WEG
Figura 21 – Esquema de Ligação
Fonte: WEG
c. Relés sequência de fase
Destina-se à proteção de sistemas trifásicos contra a inversão da sequência das fases (L1-L2-L3).
Figura 22 – Relé sequência de fase – WEG
Fonte: WEG.
Figura 23 – Codificação
Fonte: WEG
Figura 24 – Especificação
Fonte: WEG
Figura 25 – Esquema de Ligação
Fonte: WEG
d. Relés de falta de fase
O RPW com essa função destina-se a proteção de sistemas trifásicos contra queda de uma fase (sem neutro).
Figura 26 – Relé Falta de Fase – WEG
Fonte: WEG
Figura 27 – Codificação
Fonte: WEG
Figura 28 – Especificação
Fonte: WEG
Figura 29 – Esquema de Ligação
Fonte: WEG
e. Relés de sobrecorrente
Constituído de um dos tipos de função de proteção e, conforme o próprio nome sugere, têm como grandeza de atuação uma ou mais dentre as correntes de fase ou a corrente de neutro do sistema.
Atua quando a corrente elétrica atinge um valor igual ou superior ao ajustado ou pré-fixado previamente. Podendo ser instantâneos (Função ANSI 50) ou temporizados (Função ANSI 51).
Características:
Representada pelas curvas de tempo x corrente. Essas curvas variam em função do tipo de relé. Antigamente, a escolha da característica do equipamento era feita no ato da compra, não sendo possível alterá-la. Nos dias atuais, como são fabricados apenas relés digitais, a característica de tempo x corrente pode ser alterada dentro do próprio relé.
Figura 30 – Relé de Sobrecorrente – Schneider
Fonte: Schneider
13. TIPOS DE PROTEÇÃO
Características Gerais dos Equipamentos de Proteção
Há dois princípios gerais a serem obedecido sem sequência:
a) Em nenhum caso a proteção deve ocorrer, se não existe defeito na zona de operação requerida pelo sistema;
b) Se existe defeito nessa zona, onde atua o controle, a sequência de proteção deve corresponder a forma, intensidade e localização do defeito.
A proteção por meio de relés(releamento) tem duas funções:
Função Principal – Rápida retirada de serviço de um elemento do sistema;
Função Secundária – Indicação da localização e do tipo do defeito, visando rápida reparação.
Para atenuar os efeitos das perturbações:
• Assegurar a continuidade da alimentação dos usuários;
• Salvaguardar os equipamentos, material e as instalações da rede.
Para tanto o sistema de proteção deve:
• Alertar operadores em caso de perigo;
• Excluir do serviço a instalação que arrisca deteriorar um equipamento ou afetar toda a rede.
Há necessidade de dispositivos de proteção para situações anormais de funcionamento, os curto-circuitos e os defeitos de isolamento.
13.1 Aspectos considerados na proteção
Na proteção de um sistema elétrico considera-se:
• Operação Normal;
• Prevenção contras falhas elétricas;
• Limitação dos defeitos devido a falhas.
A operação normal presume:
• Inexistência de falhas de equipamento;
• Inexistência de erros do pessoal de operação;
• Inexistência de incidentes aleatórios.
Prevenção contra as falhas:
• Previsão de isolamento adequado;
• Uso de cabos para-raios e baixa resistência de pé-de-torre;
• Manual de instruções de operações;
• Manual ou checklist apropriado de manutenção.
Limitação dos efeitos das falhas:
• Redução da magnitude de corrente de curto-circuito;
• Projeto capaz de suportar os efeitos mecânicos e térmicos das correntes de defeito;
• Existência de circuitos múltiplos e geradores de reserva;
• Existência de proteção por relés(releamento) e outros dispositivos, bem como disjuntores com suficiente capacidade de interrupção;
• Análise frequente sobre as mudanças no sistema – crescimento e desdobramento das cargas.
Em um sistema encontram-se os seguintes tipos de proteção:
• Proteção contra incêndio;
• Proteção por releamento e por fusíveis;
• SPDA e proteção de surtos de manobra.
Considerações Principais:
a) Elétricas – características do sistema de potência: condições de operação, características dos equipamentos, sensibilidade, etc.;
b) Econômicas – importância funcional do equipamento;
c) Físicas – facilidades de manutenção, acomodação, distância entre pontos de releamento, etc.
13.1.1 Contra sub e sobretensão
Subtensão, se caracteriza por uma queda do nível do sinal elétrico. Existe tensão, porém em um nível muito abaixo do esperado. Em locais onde há furto de energia elétrica, é comum se ter subtensão.
Podendo ser transitória ou permanente, a sobretensão trata-se de uma elevação na tensão do sistema elétrico, onde essa elevação ultrapassa os limites de padronização. A sobretensão transitória, é de curta duração, por volta de microssegundos, podendo ser provocada por manobras na rede(manutenção, chaveamento de circuitos, desligamentos de equipamentos por conta de chuvas) ou descargas atmosféricas. Já a sobretensão permanente é de longa duração, devido às grandes intervenções na rede(manobra e manutenção) e avarias na rede de distribuição, por conta da queda de árvores, ventanias e etc.
Figura 31 – Proteção de Sobretensão
13.1.2 Contra sub e sobrefrequência
Sobrefrequência, se caracteriza pelo aumento no nível da frequência, em relação ao valor de ajuste.
Subfrequência, se caracteriza pela queda do nível de frequência abaixo do valor de ajuste, podendo acarretar em uma sobrecarga.
Atuando nos disjuntores, os relés de proteção da interligação devem operar para as condições anormais, descritas acima.
14. TÉCNICAS DE AJUSTE
A seção 3.3 do PRODIST
Os ajustes dos relés que atuam sobre o disjuntos responsável pelo paralelismo, bem como as relações dos transformadores de corrente(TC) que os suprem, devem ser definidos pelo acessante e aprovados pela acessada, observando-se estudos de coordenação de proteção, quando aplicáveis.
O desafio do ajuste dessas funções está na definição do equilíbrio ideal entre os limites de atuação das proteções e suas respectivas temporizações. Isso porque, se por um lado desvios de tensão e frequência podem causar danos aos equipamento, por outro, atuações muito rápidas podem levar a desarmes por uma variedade de questões alheias ao acessante, tal como afundamento de tensão causados por curto-circuitos em pontos distantes do sistema.
14.1 Corrente de ajuste
A corrente de ajuste dos relés depende de sua forma construtiva. Para relés eletromecânicos, o ajuste é feito através de um tracionamento de mola de operação, variação de entreferro, mudanças de tapes na bobina magnetizante. Enquanto nos relés estáticos alterações no ajuste podem ser feitas através de uma variação nos elementos do seu circuito, nos relés digitais todo o ajuste é implementado via software, podendo se implementar curvas de tempo normalizadas pela IEC [IEC], ou não, para relés temporizados.
14.2 Critério para corrente de ajuste dos relés instantâneos
Como a unidade instantânea não é temporizada, e para evitar atuação de outros relés, o seu ajuste deve ser de tal maneira que não alcance os relés a jusante.
Sendo assim, a corrente de ajuste do instantâneo deve ser calculada, de modo a haver seletividade do relé, ou seja, sem sobreposição de zona de atuação.
• Ajuste da função temporizada (51) quanto à partida (pick-up): este valor deverá ser aquele definido nesta especificação como Ip (ou 1,2 x Idem); isto significa que o relé somente começará a se sensibilizar para valores de corrente superiores a Ip (referido ao primário ou Ip/RTC, referido ao secundário; RTC é a relação de transformação dos TC de proteção). Caso o valor de corrente ultrapasse Ip, o relé inicia a contagem de tempo de acordo com a sua curva característica e atuará se o tempo for superior ao desta curva no ponto de operação;
• Ajuste da função instantânea de fase (50) quanto ao valor de atuação: deverá ser escolhido o menor valor possível que não provoque a atuação indevida do relé na energização do(s) transformador(es); assim, este ajuste deverá ser superior a , no máximo, 20% do valor de Imag. No diagrama de coordenação e seletividade deve ser verificado que o ajuste instantâneo não seja superior ao menor valor de curto-circuito e ao ponto ANSI do menor transformador.
15. ILHAMENTO
O ilhamento acontece quando a rede de distribuição se isola eletricamente da energia principal, porém continuar a ser energizada por geradores conectados a um subsistema isolado. Em geral, a recomendação é desligar todos os geradores distribuídos, logo que o ilhamento tenha ocorrido.
A não detecção do ilhamento, e como consequência a não desconexão dos geradores distribuídos do subsistema, pode acarretar em algumas implicações, dentre as principais, destaca se:
• Embora sendo responsável legal pela qualidade da energia fornecida, não há como garantir o serviço para os consumidores, pois a rede ilhada está fora de controle, por parte da concessionária;
• Com os níveis de curto-circuito reduzidos drasticamente, a coordenação do sistema de proteção da rede ilhada não irá operar de maneira satisfatória;
• Por ter perdido a conexão com a concessionária, o sistema ilhado pode apresentar um aterramento inadequado;
• O não conhecimento de áreas ilhadas, por parte da concessionária, coloca em risco a segurança da equipe de manutenção, bem como a dos consumidores em si;
• O gerador pode estar fora de sincronismo, sendo assim, no instante de reenergização da rede, o mesmo pode ser levado a sérios danos, bem como os demais componentes do sistema elétrico.
Embora sejam apresentados diversos métodos de detecção pela literatura técnica. Atualmente, a indústria de energia elétrica reconhece os relés baseados em medidas de frequência como os mais simples e eficazes para a detecção do ilhamento. Portanto, são mais estudados e difundidos. Porém, havendo um desbalanço de potência ativa pequeno, no sistema ilhado, os relés baseados em medidas de frequência podem falhar e isso é bem reconhecido. A figura 32 exemplifica a formação do ilhamento na rede de distribuição.
Figura 32 – Ilhamento
Fonte: Coppe UFRJ
15.1 Ilhamento intencional
O ilhamento intencional pode ocorrer de maneira planejada, através do chaveamento programado do disjuntor de acoplamento da microrrede, ou quando associado à interrupção de fornecimento de corrida de falhas do sistema principal.
O sucesso do ilhamento depende da condição da rede antes do ilhamento, especialmente do fluxo de potência no disjuntor de acoplamento, da característica das 10 unidades geradoras conectadas à microrrede, do distúrbio que originou a formação da ilha e do tempo de detecção do ilhamento. A detecção do ilhamento é essencial, pois medidas devem ser tomadas para que o novo modo de operação seja completamente estabelecido. Após a detecção do ilhamento deve ser realizado o chaveamento do modo de controle da GD e a reconfiguração do sistema de proteção na ilha. Além disso, caso seja necessário, deve-se iniciar as ações de controle planejadas, tais como corte de carga ou geração. Relés de medição de tensão e de frequência são utilizados com função de resguardar o sistema contra a formação das ilhas e o gerador distribuído só poderá se reconectar após o suprimento de energia da concessionária ser restabelecido.
Contudo, a operação em ilha pode trazer benefícios, em especial, a melhoria dos índices de continuidade do suprimento. Assim, estes mesmos dispositivos de proteção podem ser empregados com objetivo de promover o ilhamento intencional. Neste caso, após o ilhamento ser detectado, ao invés de um comando para a desconexão do gerador, sinais são enviados para modificações dos modos de controle dos geradores e dos ajustes do sistema de proteção da microrrede ilhada. Essas medidas têm como objetivo possibilitar a operação da ilha de forma autônoma. No momento da formação da ilha, as tensões e a frequência da microrrede isolada irão oscilar. Essa variação está diretamente relacionada com a diferença entre a potência ativa e reativa gerada e consumida no instante imediatamente anterior ao ilhamento. Ou seja, a variação dependerá do fluxo de potência na interligação da microrrede com a distribuidora. (M.N.B.,2013).
16. TÉCNICAS DE DETECÇÃO DE ILHAMENTO DE GERADORES DISTRIBUÍDOS
Diversas são as técnicas para a detecção do ilhamento em micro e mini geração distribuída, em relação ao princípio operativo baseiam se as Técnicas Remotas e Locais. A confiabilidade é vista como um problema na detecção de ilhamento, pois é um dos aspectos mais desafiadores da conexão de geração distribuída, por esse motivo consideráveis pesquisas são realizadas a respeito.
16.1 Técnicas Remotas
Utiliza grandezas locais como frequência, tensão e corrente e além de necessitar de um sistema de comunicação entre os dispositivos de proteção do sistema, subestação e as GDs. As principais técnicas remotas são baseadas em SCADA(Supervisory Control and Data Acquisition) ou em técnicas de PLCC(Power Line Carrier Communication).
16.2 Técnicas locais
Detectar o ilhamento através de medidas das grandezas de corrente, tensão e outra variável que esteja disponível no ponto de instalação dos dispositivos de proteção. Dessa maneira, torna-se uma técnica ativa ou passiva. Considerando os geradores síncronos, iremos abordar apenas as técnicas passivas.
Os relés de sub e sobretensão, relé de taxa de variação de frequência, os relés de sub e sobrefrequência, são os mais comuns para a utilização das técnicas passivas, pois são baseados em medidas de frequência e de tensão.
Pois assim, a proteção se baseia na intensidade de variação de frequência elétrica que está fortemente relacionada ao valor do desbalanço de potência ativa no subsistema ilhado. Maior sendo o desbalanço entre a carga e a geração de potência ativa na ilha energizada, mais eficiente se tornará o esquema de proteção. Ocorrendo um menor desbalanço entre a carga e a geração de potência ativa, menos eficiente se tornará o esquema de proteção.
16.3 Técnicas passivas
São técnicas mais simples e assim tem menor custo, pois as decisões são tomadas baseando se apenas nas medidas de grandezas elétricas (forma de onda de corrente e de tensão) do sistema, verificação dos limites programados nos equipamentos/dispositivos de proteção.
16.4 Técnicas ativas
Decisões são tomadas com base nas medições dos sinais injetados, de maneira proposital, na rede por sistema de controle projetados com essa finalidade. Em geral, esses sinais são de alta frequência, e em função das condições na rede, sofrem alteração em suas características. Independente de outros fenômenos, as técnicas ativas são mais confiáveis na detecção do evento.
16.5 Métodos utilizados na detecção de ilhamento
• Taxa de variação de frequência (Rate of Change of Frequency – ROCOF): Tendo sido atribuída a numeração 81 df/dt pela norma ANSI, corresponde ao método mais comumente utilizado para detecção de ilhamentos. É um método passivo que se baseia verificação de variações lentas da frequência, o que acontece quando a diferença entre potência gerada e potência demandada pelas cargas é pequena;
• Salto de vetor (Vector Shift): Tendo sido atribuída a numeração 78 pela norma ANSI, corresponde a um algoritmo de proteção que monitora a variação do ângulo da tensão, operando quando tal variação supera o limiar predefinido no ajuste do relé. Enquanto alguns relés tomam como referência apenas uma fase, outros têm referência trifásica, o que ajuda a tornar o algoritmo imune a interferências, tal como distorções harmônicas;
• Transferência de atuação das proteções da concessionária (Direct transfer trip – DTT): Esse método se baseia na transferência do sinal de disjuntor aberto ou de atuação das proteções da concessionária para o acessante, de forma que ele também seja desconectado do sistema. Trata-se do método mais confiável já que não está sujeito a avaliação do equilíbrio geração/carga e também é imune a eventos remotos. No entanto, o elevado custo de sua implantação pode tornar sua utilização inviável. Além disso, conforme topologia de rede, pode ser necessária a transferência de sinal de mais de um local, o que aumenta o custo e complexidade do sistema;
• Proteções de Frequência e Tensão (81u/o, 27 e 59). Em circunstâncias específicas, tais como quando se utilizam geradores de indução sem compensação reativa ou geradores de indução com dupla alimentação e sem controle de tensão, a utilização da combinação de relés de sub/sobrefrequência e tensão são suficientes para detectar condições de ilhamento, já que existe uma impossibilidade física de funcionamento estável da ilha formada.
17. RELIGAMENTO AUTOMÁTICO DE REDE – RA
A maior parte das faltas a que o sistema é submetido é temporária e pode ser eliminada com a abertura da fonte de alimentação durante um curto espaço de tempo, suficiente para desaparecimento do arco elétrico. Com o fim do arco, o sistema pode ser restabelecido. Para aumentar a rapidez desse restabelecimento, a concessionária de energia utiliza o recurso de religamento automático, também conhecido como RA, que possibilita a maximização da continuidade de seu atendimento.
No entanto, a conexão de unidade de GD pode prejudicar o desempenho desse procedimento, tornando o esforço para recompor o sistema complexo devido aos sérios riscos de ocorrer um fechamento sem sincronização entre os geradores, que estejam atendendo cargas de forma ilhada, e a concessionária (IRE,2012). Dependendo da diferença entre a magnitude e ângulo da tensão da área ilhada e do sistema elétrico podem surgir durante fechamento sobretensões, sobrecorrentes e grandes torques mecânicos que podem ocasionar, além de danos e estresse cumulativo para o gerador, sérios estragos para o disjuntor.
O sistema de geração distribuída deve ser capaz de suportar o religamento automático da rede da Light SESA, assim como religamento fora de fase, na pior condição possível, ou seja, em oposição de fase. O tempo de religamento automático varia de acordo com o sistema de proteção adotado e o tipo de rede de distribuição (urbano ou rural), podendo variar de 500 ms até 20 segundos.[LIGHT SESA]
18. CONCLUSÕES
O crescente número de conexões de micro e minigeradores distribuídos no sistema, fomentado por incentivos governamentais, causa impacto nas características do Sistema Elétrico de Potência. O presente trabalho procurou apresentar os aspectos positivos e negativos na proteção contra as faltas causadas pela frequentes conexão de acessantes em todos os níveis de tensão nos sistemas das concessionárias, destacando os impactos mais relevantes no uso de técnicas e aplicações de dispositivos, mostrando o quão essencial é para uma perfeita harmonia entre segurança pessoal, de equipamentos e fornecimento, sendo eles:
• Sub alcance dos relés de distância, fazendo com que a eliminação da falta dure mais tempo do que o necessário e consequentemente aumentando o estresse ao qual o sistema elétrico é exposto durante uma falta, ou ainda, ampliando a duração de afundamentos de tensão causados pela circulação da corrente de curto-circuito;
• Operação indevida dos relés de sobrecorrente direcionais que podem ser levados a atuar para correntes contra a sua direcionalidade(correntes reversas); • Descoordenação ou ausência de seletividade nos sistemas de média tensão, dificultando também a localização de faltas, aumentando o tempo da interrupção e o custo de manutenção;
• Dificuldades na definição do melhor ajuste para a proteção de retaguarda de uma porção do sistema em caso de indisponibilidade de sua proteção principal, com a presença de plantas de acessantes com mais de uma máquina. Essa questão é importante na medida que as unidades de GD podem operar em diversas configurações, impondo diferentes contribuições para faltas no sistema das concessionárias sem ser possível por parte delas nenhum controle da situação;
• Possibilidade de inviabilização da manutenção de transformadores de aterramento devido a dificuldades de ajuste provisório de relés de proteção sensibilizados pelas tensões de deslocamento de neutro, as quais são reduzidas pela presença de GD, em sistemas em que a referência de terra é dada por esse transformador e cuja indisponibilidade acarreta a inexistência de corrente de sequência zero em faltas envolvendo à terra;
Os equipamentos utilizados nos sistemas de potência, tem ao menos um relé para protegê- lo. O sistema de proteção inclui também transformadores, disjuntores, fiação e etc.
Outra discussão trazida à tona, foi a respeito dos aspectos positivos e negativos, causados pelas conexões de micro e minigeração distribuída, diz respeito a operação ilhada do sistema através de formação de microrredes, uma vez que tal operação interfere no religamento do sistema e sendo assim, pode trazer outros novos e indesejáveis faltas para o sistema, podendo acarretar em danos para os equipamentos da concessionária ou do acessante.
Analisando técnicas e a implementação dos relés, específicos para função de detecção de ilhamento, utilizando as técnicas da taxa de variação da frequência e do salto de vetor. Notou-se que é fundamental que haja a identificação da formação da ilha o mais rápido possível, tanto para o ilhamento intencional, quanto para cessar o fornecimento da GD em ilhamentos não intencionais. A microrrede sob estudo apresenta vários possíveis cenários de operação, provocando mudanças no sistema elétrico em relação aos sistemas trifásicos convencionais. A principal peculiaridade observada foi o alto valor da corrente nominal de neutro, decorrente dos desequilíbrios das correntes nas fases. Isso ocorre em virtude da existência de duas conexões de fontes monofásicas presentes nessa microrrede. Outro fato que pode agravar essa situação de desequilíbrio é a fase escolhida para a conexão dessas fontes monofásicas, na mesma fase ou em fases distintas. Segundo o estudo realizado neste trabalho, a forma mais adequada é a conexão das duas fontes monofásicas em fases distintas, de forma a reduzir os desequilíbrios de corrente nas fases e em consequência reduzir os valores das correntes nominais de neutro.
19. ESTUDOS FUTUROS
AJUSTES E ANALISE DE RELÉS DE ALTA IMPEDÂNCIA (RELÉS DIFERENCIAIS DE DISTÂNCIA) E PDA PARA SISTEMAS FOTOVOLTÁICOS.
20. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
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