Modelagem e simulação da proteção diferencial de baixa impedância de barramentos no software atp

Abstract

Os barramentos das subestações são os responsáveis pela interligação de vários elementos de um sistema elétrico de potência, de modo que faltas nesses componentes ocasionam um grande número de desligamentos. Nesse contexto, uma avaliação detalhada da sua proteção torna-se eminente, a fim de garantir que faltas sejam extintas rápida e apropriadamente, preservando-se a integridade dos seus componentes e mitigando-se a ocorrência de blackouts de grandes proporções. Nesse sentido, esta dissertação de mestrado apresenta a modelagem e a simulação da proteção diferencial de baixa impedância de barramentos no software ATP. Para tanto, foi realizada uma simulação em malha fechada dos modelos dos elementos do sistema elétrico de potência residentes no software ATP (Alternative Transients Program), com os modelos dos componentes do sistema de proteção desenvolvidos no ambiente MODELS. Escolheu-se como estudo de caso um barramento com configuração de barra dupla com disjuntor simples a cinco chaves, que pode apresentar uma grande variedade de arranjos. Os resultados obtidos indicam as vantagens da utilização desse tipo de modelagem na avaliação do desempenho dos sistemas de proteção de barramentos, por meio da qual é possível verificar o comportamento do sistema de potência frente à operação da sua proteção, bem como o da proteção frente às mais diversas situações de operação que pode ser submetida. ______________________________________________________________________________________ ABSTRACT

The busbars are responsible for the interconnection of various elements of an electric power system, so that faults in these components cause the shutdown of several loads. In this context, a thorough study of their protection is of paramount importance, in order to ensure that faults are extinguished quickly and appropriately, preserving the integrity of its components and mitigating the occurrence of widespread blackouts. Therefore, this master thesis presents the modeling and simulation of the low impedance busbar differential protection principle in ATP software. In order to do so, a closed-loop simulation between the resident models of the electric power system elements in ATP and the models of protection system components developed in MODELS was realized. It was chosen as a case of study a system with double-bus single-breaker busbar topology, which can assume a wide variety of operating configurations. The obtained results reveal the advantages of using this type of modeling to thereby one can evaluate the performance of busbar protection systems, through which it is possible to evaluate the behavior of the power system against the operation of its protection, as well as the protection performance for the different power systems operational conditions.